EP0383082A2 - Spannkopf - Google Patents

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EP0383082A2
EP0383082A2 EP90101667A EP90101667A EP0383082A2 EP 0383082 A2 EP0383082 A2 EP 0383082A2 EP 90101667 A EP90101667 A EP 90101667A EP 90101667 A EP90101667 A EP 90101667A EP 0383082 A2 EP0383082 A2 EP 0383082A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grooves
expansion wedges
clamping
sleeve
expansion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90101667A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0383082A3 (de
Inventor
Otto Chlupsa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TIDLAND GmbH
Original Assignee
TIDLAND GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by TIDLAND GmbH filed Critical TIDLAND GmbH
Publication of EP0383082A2 publication Critical patent/EP0383082A2/de
Publication of EP0383082A3 publication Critical patent/EP0383082A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B65H75/242—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages
    • B65H75/246—Expansible spindles, mandrels or chucks, e.g. for securing or releasing cores, holders or packages expansion caused by relative rotation around the supporting spindle or core axis

Definitions

  • the invention relates to a tensioning head for tensioning a sleeve wound with a web of material with a cylindrical support body with a plurality of angularly distributed, externally accessible grooves, which are essentially distributed in the axial and radial direction of the support body over a substantial part of the support body Extend the length of the support body and are inserted into the expansion wedges, on the radially inward surfaces of which there are inclined steps to the axis of the support body, on which correspondingly inclined actuating surfaces bear such that, starting from a non-activated position, there is an axial displacement of the expansion wedges the expansion wedges relative to the support body are displaced outwards over the circumference of the supporting body and thereby directly or indirectly tension the sleeve pushed onto the clamping head in question at one end or, in the event of a relative displacement of these parts in the opposite axial direction, the expansion wedges move back into their grooves via spring force and thereby release the tensioned sleeve , preferably
  • a clamping head with the features mentioned above is known. It has proven itself in and of itself because a well-defined clamping force can be applied to the sleeve to be clamped by a corresponding axial displacement of the actuating element.
  • the invention is therefore based on the object of proposing a clamping head with the features mentioned at the outset, which is distinguished by a noticeably increased clamping force in a simple construction.
  • the invention is characterized in that the expansion wedges are held in the grooves with lateral play in such a way that when a force with a tangential force component acts on the outside of the expansion wedges, these are pivoted in their grooves such that the expansion wedges continue to move out of their Protrude grooves and thereby an additional clamping force is exerted on the sleeve.
  • the clamping head according to the invention is thus characterized by a two-stage applied clamping force: in a conventional manner, the expansion wedges are moved outwards by actuating an actuating element, the sleeve being automatically centered and tensioned in a first stage. If the mentioned forces occur with a tangential component, i.e. Braking or starting forces, the pivoting or tilting of the expansion wedges in their correspondingly shaped grooves then causes the expansion wedges to emerge from the grooves by an additional distance, as a result of which the expansion force is increased accordingly.
  • This second stage takes place exactly when you need an increased contact pressure or clamping force, namely when starting or braking the roll, and automatically, i.e.
  • the clamping head according to the invention adjusts itself automatically to any required torque and there is an automatic re-tensioning.
  • the claims 2 to 5 are directed to preferred profiles of the grooves with which the object of the invention can be solved.
  • the rounding of the lower edges of the expansion wedges mentioned in claim 8 acts in particular in the sense of protecting the material in the area of these rounded edges and the areas of the grooves opposite the edges.
  • the grooves are arranged on the side of an imaginary axis cross going through the supporting body, as is preferred, then the expansion wedges emerging from the grooves at a given pivoting angle of the expansion wedges is further enlarged, as is evident from geometric considerations.
  • the shape of the grooves or the expansion wedges will be adapted to the respective circumstances. If both walls of the grooves are inclined and / or run parallel to each other, you can activate the expansion wedges in the second expansion stage in both directions of rotation. If only one of the walls is inclined, this is only possible in one of the two directions of rotation.
  • the shape of the expansion wedges In their most general form, these are plate-shaped and arranged obliquely in the grooves in one of the two end positions. However, as mentioned, an essentially square cross section of the expansion wedges is preferred such that the diagonal of the expansion wedges causes the swiveling out in the context of the second expansion stage. Starting from the base of the groove, the grooves can also initially open at an angle and then run parallel to one another.
  • clamping heads activated by torques also belong to the prior art. These consist essentially of a support body with a square cross-section, in the axial direction running rollers rest on the outer sides of the square and the clamping lamellae in turn rest on these rollers. When a force with a tangential force component occurs, the rollers move on their surfaces and thereby push the clamping lamella outwards.
  • these known clamping heads do not have a first expansion stage, as described at the beginning. They have the further major disadvantage that they block themselves in the expanded state. They can then only be brought back to their starting position with the use of brute force, for example by forceful hammer blows, ie very laboriously. This disadvantage does not exist with the clamping head according to the invention, because only the expansion wedges have to be released to loosen the sleeve, whereupon they move radially inwards and automatically return from their pivoted position to the just aligned starting position.
  • FIG. 1 This consists of a cylindrical support body 6 with a mounting flange 2. Angularly spaced apart, generally three or four or even more grooves are provided in the support body, which extend substantially over the entire length of the support body, which is essentially in axial and run in the radial direction of the support body and are freely accessible from the outside. Expansion wedges 3 are inserted into the grooves. The expansion wedges have on their inside two steps 4 which enclose an angle with the axis 5 of the clamping head or the support body. At the steps there are actuating surfaces of the support body 6 which, like the steps 4, are inclined. If the expansion wedges 3 are now moved in the direction of the arrow 7a, they also slide radially outward over the actuating surfaces and thus reach their activated position (first stage).
  • the figures also show that on the outer sides of the expansion wedges there are clamping lamellae 7, the outer surfaces of which are knurled or corrugated and which considerably increase the contact surface with the sleeve to be tensioned and not shown in the drawing, compared to the outer surface of the expansion wedges.
  • the mentioned axial displacement of the expansion wedges outwards is effected via a contact flange 1 or 8, to which the relevant roller with its sleeve abuts. If the clamping head is now moved in the opposite direction of the arrow 7a or the roller in the direction of the arrow 7a, the expansion wedges are radially displaced via a further contact flange 9, which is connected in one piece to the contact flange 1 or 8, because the contact flange 9 is on the end face bears on the expansion wedges 3.
  • the clamping plates 7 have on their outer surfaces annular grooves, in which spring elements 10 are inserted, so that the clamping plates and with them the expansion wedges are returned to the starting position as soon as the contact flanges 1 and 8 and 9 again their illustrated starting position (unclamped position ) and thereby release the wedges 3.
  • leg springs which are fastened with pins 11 in the expansion wedges 3.
  • the legs 12 of the leg springs are biased so that they seek to pull the expansion wedges back into their radially inner starting position.
  • the ends of the legs 12 are supported on corresponding surfaces of the support body.
  • a spring 13 is also shown, which biases the parts in their initial position shown in the drawing in the axial direction.
  • the clamping head is therefore part of mentioned first stage excited, centering the sleeve pushed onto it itself.
  • FIGS. 2 and 3 show that the expansion wedges 3 are not arranged in grooves with walls parallel to one another, but in grooves whose walls form an angle with one another in such a way that the grooves open outwards.
  • the left wall 14 of the groove runs parallel to one of the diameters 15 of the supporting body passing through the axis 5 and the right wall 16 thus encloses an angle.
  • the reverse arrangement can also be made in such a way that the right wall 16 runs parallel to the diameter 15 and the left wall 14 thus encloses an angle, or both walls 14, 16 can also have an angle to the diameter 15 or to a parallel include this diameter.
  • the groove is preferably not arranged symmetrically to the diameter 15, but offset laterally to it, for the reasons explained at the outset.
  • expansion wedges 3 preferably have a square cross-section, the lower edges with which the wedges stand on the bottom of the grooves are preferably rounded.
  • the wedges 3 are extended in the radial direction via the mechanism described in connection with FIG. 1 (first stage expansion).
  • Force now in the tangential direction ie in the direction of arrow 17 of FIG. 2, which acts directly on the upper end of the wedge 3 via the sleeve or via the clamping lamella in question, the wedge becomes clockwise in the view of FIGS. 2 and 3 3, and this also results in the fact that the left upper edge 19, that is to say diagonally opposite the edge 18, has additionally been pivoted outwards by the distance A. .
  • the piece of the wedge 13 shown in hatched fashion in the region of the edge 19 has therefore been moved outward in comparison with FIG. 2 and this represents the second expansion stage discussed at the outset, which, as mentioned, is only activated when a tangential force occurs .
  • the pivot angle mentioned is otherwise indicated in FIG. 3 at position 20.
  • the inventive design of the clamping head automatically tightens it because the expansion wedges tilt or pivot as the torque increases and thus generate an additional expansion of the clamping element via their diagonal line.
  • the expansion additionally generated by the torque cannot lead to the clamping head being jammed in the sleeve. It comes off easily as soon as the axial pressure is released. Jamming can therefore no longer occur, as is the case in the prior art with clamping heads activated with torque.
  • the two-stage clamping head according to the invention tensions and centers the sleeves so that, for example, slipping, as occurs in the prior art described, cannot occur.
  • the torque activated clamping heads must slip through each time they are activated in order to be able to grip at all, otherwise there is no frictional connection. This also does not occur with the invention. Rather, the clamping head according to the invention is activated by the axial force so that it expands.
  • the sleeve is pre-centered and tensioned with a defined force.
  • the force applied determines the torque to be achieved. If this is now increased in terms of tensile stress (in one of the two directions of rotation), the preferably asymmetrically arranged expansion wedges tilt in the keyways and thus additionally press the slats attached against the inner surface of the sleeve to be tensioned.
  • the clamping head never slips and cannot jam.
  • the above-described first stage of the tensioning process can also be implemented in another way. In this regard, it is only important that the expansion wedges emerge from their grooves in a substantially radial direction or are retracted into them.

Landscapes

  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Spannkopf mit Expansionskeilen (3), die über ein Betätigungselement (9) in radialer Richtig gespannt werden. Zum Nachspannen werden die Expansionskeile (3) über eine Tangentialkraft gekippt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Spannkopf zum Spannen einer mit einer Warenbahn bewickelten Hülse mit einem zylinder­förmigen Tragkörper mit mehreren über den Umfang des Trag­körpers winkelig verteilt angeordneten, von außen zu­gänglichen Nuten, die sich im wesentlichen in axialer und in radialer Richtung des Tragkörpers über einen wesentlichen Teil der Länge des Tragkörpers erstrecken und in die Expansionskeile eingesetzt sind, an deren radial nach innen liegenden Flächen zur Achse des Trag­körpers geneigte Stufen vorgesehen sind, an denen ent­sprechend geneigte Betätigungsflächen anliegen derart, daß, ausgehend von einer nicht aktivierten Lage, bei einer axialen Verschiebung der Expansionskeile relativ zu dem Tragkörper die Expansionskeile
    über den Umfang des Tragkörpers nach außen verschoben werden und dadurch direkt oder indirekt die auf den be­treffenden Spannkopf aufgeschobene Hülse an ihrem einen Ende spannen bzw. bei einer Relativverschiebung dieser Teile in entgegengesetzter Axialrichtung die Expansions­keile über Federkraft in ihre Nuten zurückfahren und dadurch die gespannte Hülse freigeben, vorzugsweise mit außen an den Expansionskeilen anliegenden Spannlamellen, abermals vorzugsweise mit aufgerauhten Außenflächen zur Anlage an der Innenseite der Hülse.
  • Mit einem Spannkopfpaar, bestehend aus derartigen Spannköpfen werden an achslosen Abwickelständern, insbesondere aus Papp­material, Stahl oder auch Kunststoffmaterial bestehende Rollen mit Hülsen gespannt, die mit Warenbahnen der Papier- und Folienindustrie, aber auch der Textilindustrie u.s.f. bewickelt sind.
  • Ein Spannkopf mit den vorstehend genannten Merkmalen ist bekannt. Er hat sich an und für sich bewährt, weil durch eine entsprechende Axialverschiebung des Betätigungs­elements eine gut definierte Spannkraft auf die zu spannende Hülse aufgebracht werden kann.
  • Moderne Wickelmaschinen arbeiten allerdings mit einer immer höheren Geschwindigkeit und es müssen auch immer schwerere, mit Warenbahnen bewickelte Hülsen behandelt werden. Ins­besondere beim Anfahren und Bremsen derartiger Hülsen können daher mit herkömmlichen Spannköpfen Probleme auf­treten, weil nämlich die vom Spannkopf auf die Hülse ausge­übten Haltekräfte hier nicht mehr ausreichen, um die Brems- bzw. Beschleunigungskräfte zwischen der bewickelten Hülse und dem Spannkopf aufzunehmen. Diese Probleme treten auch auf, wenn die Expansionskeile nicht direkt in die Hülse eingreifen, sondern über die erwähnten Spannlamellen, die mit einer vielfach vergrößerten Fläche an der Hülse anliegen und die daher entsprechend höhere Reibungskräfte zwischen der Hülse und dem Spannkopf erzeugen, insbesondere wenn die Spannlamellen an ihren Außenseiten gerändelt oder geriffelt sind, d.h. aufgerauht sind. Insbesondere bei einem Schnellstopp einer mit Hilfe eines derartigen bekannten Spannkopfes aufgespannten Warenbahn kann es hierbei also zu Beschädigungen der Hülse kommen bzw. die Warenbahn wird nicht schnell genug abgebremst.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Spannkopf mit den eingangs genannten Merkmalen vorzu­schlagen, der bei einer einfachen Konstruktion sich durch eine fühlbar erhöhte Spannkraft auszeichnet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch ge­kennzeichnet, daß die Expansionskeile in den Nuten mit seitlichem Spiel gehalten sind derart, daß bei Einwirken einer Kraft mit einer tangentialen Kraftkomponente außen auf die Expansionskeile diese in ihren Nuten verschwenkt werden derart, daß die Expansionskeile weiter aus ihren Nuten vorstehen und dadurch eine zusätzliche Spannkraft auf die Hülse ausgeübt wird.
  • Der erfindungsgemäße Spannkopf zeichnet sich somit durch eine zweistufig aufgebrachte Spannkraft aus: In herkömm­licher Art und Weise werden die Expansionskeile durch Betätigung eines Betätigungselements nach außen gefahren, wobei die Hülse selbsttätig zentriert und in einer ersten Stufe gespannt wird. Treten die erwähnten Kräfte mit tangentialer Komponente auf, d.h. Brems- oder Anlaufkräfte, so wird durch das dann bewirkte Verschwenken oder Kippen der Expansionskeile in ihren entsprechend geformten Nuten erreicht, daß die Expansionskeile um einen zusätzlichen Abstand aus den Nuten heraustreten, wodurch die Expan­sionskraft entsprechend erhöht wird. Diese zweite Stufe erfolgt also genau dann, wenn man eine erhöhte Anpreß­kraft oder Spannkraft benötigt, nämlich beim Anfahren oder Abbremsen der Rolle, und zwar selbsttätig, d.h. ohne daß ein gesonderter Antrieb hierzu ausgelöst werden müßte, weil dies Kippen der Expansionskeile allein durch die betreffende Kraftkomponente erfolgt. Mit dieser Konzeption stellt sich der erfindungsgemäße Spannkopf selbsttätig auf jedes verlangte Drehmoment ein und es erfolgt ein selbsttätiges Nachspannen.
  • Die Ansprüche 2 bis 5 sind auf bevorzugte Profilierungen der Nuten gerichtet, mit denen die Erfindungsaufgabe gelöst werden kann. Dasselbe gilt für die Profilierung der Expansionskeile nach Anspruch 7. Die in Anspruch 8 angesprochene Abrundung der unteren Kanten der Expansions­keile wirkt insbesondere im Sinne einer Materialschonung im Bereich dieser abgerundeten Kanten und der den Kanten gegenüber liegenden Bereiche der Nuten.
  • Wenn nach Patentanspruch 6 die Nuten seitlich eines durch den Tragkörper gehenden gedachten Achskreuzes angeordnet sind, wie dies bevorzugt wird, so wird dadurch bei einem gegebenen Schwenkwinkel der Expansionskeile das Heraus­treten der Expansionskeile aus den Nuten abermals ver­größert, wie sich anhand geometrischer Überlegungen ergibt.
  • Allgemein kann gesagt werden, daß man die Form der Nuten bzw. der Expansionskeile den jeweiligen Gegebenheiten anpassen wird. Wenn beide Wände der Nuten geneigt sind und/oder parallel zueinander verlaufen, so kann man in beiden Drehrichtungen die Expansionskeile in der zweiten Expansionsstufe aktivieren. Ist nur eine der Wände geneigt, so ist dies nur in einer der beiden Drehrichtungen möglich. Entsprechendes gilt für die Form der Expansionskeile. In der allgemeinsten Form sind diese plattenförmig und in einer der beiden Endstellungen schräg in den Nuten ange­ordnet. Bevorzugt wird aber, wie erwähnt, ein im wesent­lichen viereckiger Querschnitt der Expansionskeile derart, daß die Diagonale der Expansionskeile das Herausschwenken im Rahmen der zweiten Expansionsstufe bewirkt. Die Nuten können sich, ausgehend vom Nutengrund, auch zunächst winkelig öffnen und dann parallel zueinander verlaufen.
  • Es sei erwähnt, daß durch Drehmomente aktivierte Spann­köpfe ebenfalls zum Stand der Technik gehören. Diese be­stehen im wesentlichen aus einem Tragkörper mit quadra­tischem Querschnitt, wobei in axialer Richtung verlaufende Rollen auf den Außenseiten des Quadrats auf­liegen und an diesen Rollen wiederum liegen die Spann­lamellen an. Bei Auftreten einer Kraft mit tangentialer Kraftkomponente wandern die Rollen auf ihren Flächen und drücken dadurch die Spannlamellen nach außen. Diese be­kannten Spannköpfe haben aber keine erste Expansionsstufe, wie eingangs geschildert. Sie haben den weiteren wesent­lichen Nachteil, daß sie sich im expandierten Zustand selbst blockieren. Sie können dann nur unter Anwendung brachialer Gewalt, beispielsweise durch kräftige Hammer­schläge, d.h. sehr mühselig, in ihre Ausgangslage wieder zurückgebracht werden. Dieser Nachteil besteht beim er­findungsgemäßen Spannkopf nicht, weil zum Lösen der Hülse lediglich die Expansionskeile freigegeben werden müssen, worauf sie radial nach innen fahren und hierbei selbsttätig aus ihrer verschwenkten Lage wieder in die gerade ausge­richtete Ausgangslage gelangen.
  • Diese und weitere Vorteile der Erfindung werden auch aus der nun folgenden Beispielsbeschreibung deutlich, die weitere wichtige Merkmale der Erfindung erläutert. Es zeigt:
    • Fig. - 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Spannkopfs;
    • Fig. - 2 einen Querschnitt durch den Spannkopf mit einem Expansionskeil in seiner nicht gekippten und nur über das Betätigungs­element ausgefahrenen Lage ( sog. 1. Stufe);
    • Fig. 3 - einen Teil-Querschnitt entsprechend Fig. 2, wobei der Expansionskeil zusätzlich gekippt ist.
  • Zunächst sei anhand von Fig. 1 der grundsätzliche Aufbau des erfindungsgemäßen Spannkopfes erläutert. Dieser besteht aus einem zylindrischen Tragkörper 6 mit einem Befestigungsflansch 2. Winkelig voneinander beabstandet sind mehrere, im allgemeinen drei oder vier oder noch mehr, Nuten im Tragkörper vorgesehen, die sich im wesent­lichen über die gesamte Länge des Tragkörpers erstrecken, die im wesentlichen in axialer und in radialer Richtung des Tragkörpers verlaufen und die von außen frei zugänglich sind. In die Nuten sind Expansionskeile 3 eingesetzt. Die Expansionskeile haben an ihrer Innenseite zwei Stufen 4, die mit der Achse 5 des Spannkopfes bzw. des Tragkörpers einen Winkel einschließen. An den Stufen liegen Betätigungsflächen des Tragkörpers 6 an, die wie die Stufen 4 geneigt sind. Werden nun die Expansionskeile 3 in Richtung des Pfeiles 7a verschoben, so gleiten sie über die Betätigungsflächen auch radial nach außen und gelangen somit in ihre aktivierte Lage (erste Stufe).
  • Die Figuren zeigen auch, daß an den Außenseiten der Expansionskeile Spannlamellen 7 anliegen, deren Außen­flächen gerändelt oder geriffelt sind und die die Anlage­fläche zu der zu spannenden und zeichnerisch nicht dargestellten Hülse, verglichen mit der Außenfläche der Expansionskeile, beträchtlich vergrößern.
  • Die erwähnte Axialverschiebung der Expansionskeile nach außen, d.h. nach links in Fig. 1, wird über einen Anlage­flansch 1 bzw. 8 bewirkt, an die sich die betreffende Rolle mit ihrer Hülse anlegt. Wird jetzt der Spannkopf in Gegen­richtung des Pfeiles 7a verfahren bzw. die Rolle in Richtung des Pfeiles 7a, so werden über einen weiteren Anlageflansch 9, der einstückig mit dem Anlageflansch 1 bzw.8 verbunden ist, die Expansionskeile radial verschoben, weil der Anlageflansch 9 stirnseitig an den Expansionskeilen 3 anliegt.
  • Die Spannlamellen 7 haben an ihren Außenflächen Ringnuten, in die Federelemente 10 eingelegt sind, so daß die Spann­lamellen und mit ihnen die Expansionskeile wieder in die Ausgangslage zurückgebracht werden, sobald die Anlage­flansche 1 bzw. 8 sowie 9 wieder ihre zeichnerisch darge­stellte Ausgangslage (nicht gespannte Lage) einnehmen und dadurch die Keile 3 freigeben.
  • Demselben Zweck dienen auch Schenkelfedern, die mit Stiften 11 in den Expansionskeilen 3 befestigt sind. Die Schenkel 12 der Schenkelfedern sind so vorgespannt, daß sie die Expansionskeile in ihre radial innen liegende Aus­gangslage zurückzuziehen suchen. Zu diesem Zweck stützen sich die Enden der Schenkel 12 auf entsprechende Flächen des Tragkörpers ab.
  • In Fig. 1 ist auch noch eine Feder 13 gezeigt, die die Teile in ihre zeichnerisch dargestellte Ausgangslage in axialer Richtung vorspannt.
  • Mit Hilfe der vorstehend an sich bekannten Bauelemente und Merkmale wird also der Spannkopf im Rahmen der erwähnten ersten Stufe gespannt, wobei er die auf ihn aufgeschobene Hülse selbst zentriert.
  • Die erfindungsgemäße, zweite Expansionsstufe wird anhand der Fig. 2 und 3 verdeutlicht. Diese zeigen, daß die Expansionskeile 3 nicht in Nuten mit zu einander parallelen Wänden angeordnet sind, sondern in Nuten, deren Wände einen Winkel miteinander einschließen derart, daß sich die Nuten nach außen öffnen. Bei gezeigten Ausführungsbei­spiel verläuft die linke Wand 14 der Nut parallel zu einem der durch die Achse 5 gehenden Durchmesser 15 des Tragkörpers und die rechte Wand 16 schließt damit einen Winkel ein. Es kann aber auch die umgekehrte Anordnung getroffen werden derart, daß die rechte Wand 16 parallel zum Durchmesser 15 verläuft und die linke Wand 14 damit einen Winkel einschließt, oder es können auch beide Wände 14, 16 Winkel zum Durchmesser 15 bzw. zu einer Parallelen zu diesem Durchmesser einschließen.
  • Die Fig. 2 und 3 zeigen auch, daß die Nut vorzugsweise nicht symmetrisch zu dem Durchmesser 15 angeordnet ist, sondern seitlich dazu versetzt, und zwar aus den eingangs erläuterten Gründen.
  • Die Fig. 2 und 3 zeigen auch, daß die Expansionskeile 3 vorzugsweise einen quadratischen Querschnitt haben, wobei die unteren Kanten, mit denen die Keile auf dem Boden der Nuten aufstehen, vorzugsweise abgerundet sind.
  • In Fig. 2 sind die Keile 3 über den in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenem Mechanismus (Expansion erster Stufe) in radialer Richtung ausgefahren. Tritt jetzt eine Kraft in tangentialer Richtung, d.h. in Richtung des Pfeiles 17 von Fig. 2 auf, die direkt über die Hülse oder über die betreffende Spannlamelle auf das obere Ende des Keils 3 einwirkt, so wird der Keil in der Ansicht der Fig. 2 und 3 im Uhrzeigersinn verschwenkt, und zwar um seine rechte untere Kante 18. Die jetzt erreichte Situation zeigt Fig. 3 und daraus ergibt sich auch, daß die linke obere Kante 19, die also der Kante 18 diagonal gegenüberliegt, um den Abstand A zusätzlich nach außen verschwenkt worden ist. Das in Fig. 3 schraffiert gezeigte Stück des Keils 13 im Bereich der Kante 19 ist also im Vergleich zu Fig. 2 zusätzlich nach außen verfahren und dies stellt die eingangs diskutierte zweite Expansionsstufe dar, die, wie erwähnt, nur bei Auftreten einer Tangentialkraft aktiviert wird. Der erwähnte Schwenkwinkel ist im übrigen in Fig. 3 bei Position 20 angedeutet.
  • Es ist somit ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Spannkopfes dieser selbsttätig nachspannt, weil die Expansionskeile bei ansteigendem Drehmoment kippen bzw. verschwenkt werden und so über ihre Diagonal­linie eine zusätzliche Expansion des Spannelements erzeugen. Die durch das Drehmoment zusätzlich erzeugte Expansion kann nicht dazu führen, daß sich der Spannkopf in der Hülse festklemmt. Er löst sich problemlos, sobald der Axialdruck gelöst wird. Ein Verklemmen kann also nicht mehr auftreten, wie dies beim Stand der Technik bei mit Drehmoment aktivierten Spannköpfen der Fall ist. Der erfindungsgemäße, zweistufige Spannkopf spannt und zentriert die Hülsen vor, so daß beispielsweise ein Durchrutschen, wie es beim beschriebenen Stand der Technik auftritt, nicht vorkommen kann. Lediglich durch das Drehmoment aktivierte Spannköpfe müssen bei jegliche Aktivierung erst einmal durchrutschen, um überhaupt greifen zu können, weil anderenfalls kein Kraftschluß zustande kommt. Auch dies tritt bei der Erfindung nicht auf. Vielmehr wird der erfindungsgemäße Spannkopf durch die Axialkraft so aktiviert, daß er expandiert. Dabei wird die Hülse vorzentriert und mit einer definierten Kraft gespannt.
  • Die aufgebrachte Kraft bestimmt das zu erreichende Dreh­moment. Wird nun dieses von der Zugspannung her erhöht (in einer der beiden Drehrichtungen), so kippen die vor­zugsweisen asymmetrisch angeordneten Expansionskeile in den Keilnuten und drücken damit die aufgesetzten Lamellen zusätzlich gegen die Innenfläche der zu spannenden Hülse. Der Spannkopf rutscht in keinem Fall durch und kann sich auch nicht verklemmen.
  • Die vorstehend erläuterte erste Stufe des Spannvorgangs kann auch auf andere Art verwirklicht werden. Diesbezüglich ist es lediglich wichtig, daß die Expansionskeile in einer im wesentlichen radialen Richtung gesteuert aus ihren Nuten austreten bzw. wieder in sie eingefahren werden.

Claims (8)

1. Spannkopf zum Spannen einer mit einer Warenbahn bewickelten Hülse mit einem zylinderförmigen Tragkörper (6) mit mehreren über den Umfang des Tragkörpers winkelig verteilt angeordneten, von außen zugänglichen Nuten, die sich im wesentlichen in axialer und in radialer Richtung des Trag­körpers (6) über einen wesentlichen Teil der Länge des Tragkörpers (6) erstrecken und in die Expansionskeile (3) eingesetzt sind, an deren radial innen liegenden Flächen zur Achse (5) des Tragkörpers geneigte Stufen (4) vorge­sehen sind, an denen entsprechend geneigte Betätigungs­flächen anliegen derart, daß, ausgehend von einer nicht aktivierten Lage, bei einer axialen Verschiebung der Ex­pansionskeile (3) relativ zum dem Tragkörper (6) die Expansionskeile (3) über den Umfang des Tragkörpers (6) nach außen verschoben werden und dadurch direkt oder indirekt die auf den betreffenden Spannkopf aufgeschobene Hülse an ihrem einen Ende spannen bzw. bei einer Relativ­verschiebung dieser Teile (3, 6) in entgegengesetzter Axialrichtung die Expansionskeile (3) über Federkraft (10, 11, 12) in ihren Nuten zurückfahren und dadurch die gespannte Hülse freigeben, vorzugsweise mit außen an den Expansionskeilen (3) anliegenden Spannlamellen (7), aber­mals vorzugsweise mit aufgerauhten Außenflächen der Spann­lamellen (7) zur Anlage an der Innenseite der Hülse,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Expansionskeile (3) in den Nuten mit seitlichem Spiel gehalten sind derart, daß bei Einwirken einer Kraft mit einer tangentialen Kraftkomponente (17) außen auf die Expansionskeile (3) diese in ihren Nuten verschwenkt werden derart, daß die Expansionskeile (3) weiter aus ihren Nuten vorstehen und dadurch eine zusätzliche Spann­kraft auf die Hülse ausgeübt wird.
2. Spannkopf nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwände (14, 16) der Nuten einen sich nach außen öffnenden Winkel (20) einschließen.
3. Spannkopf nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Wände (14) der Nuten im wesentlichen parallel zu einem der Durchmesser (15) des Tragkörpers (6) verläuft und die andere Wand (16) damit einen Winkel (20) ein­schließt.
4. Spannkopf nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Wände (14, 16) der Nuten Winkel (20) mit einem der Durchmesser (15) des Tragkörpers (2) einschließen.
5. Spannkopf nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Seitenwände (14, 16) der Nuten zumindest über einen Teil ihrer radialen Höhe parallel zueinander verlaufen.
6. Spannkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nuten seitlich eines durch den Tragkörper (6) gehenden gedachten Achskreuzes (15) angeordnet sind.
7. Spannkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Expansionskeile (3) im wesentlichen einen vier­eckigen Querschnitt haben.
8. Spannkopf nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine der unteren Kanten (18) der Expansions­keile (3) abgerundet ist.
EP19900101667 1989-02-16 1990-01-27 Spannkopf Withdrawn EP0383082A3 (de)

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DE8901816U 1989-02-16
DE8901816U DE8901816U1 (de) 1989-02-16 1989-02-16 Spannkopf

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EP0383082A2 true EP0383082A2 (de) 1990-08-22
EP0383082A3 EP0383082A3 (de) 1990-12-05

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ID=6836096

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EP19900101667 Withdrawn EP0383082A3 (de) 1989-02-16 1990-01-27 Spannkopf

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