CH678719A5

CH678719A5 -

Info

Publication number: CH678719A5
Application number: CH1371/89A
Authority: CH
Inventors: Ernst Arnold
Original assignee: Meteor Ag
Priority date: 1989-04-11
Filing date: 1989-04-11
Publication date: 1991-10-31
Also published as: JPH033865A; DE4005938C2; IT9019849A1; IT1239427B; DE4005938A1; IT9019849A0; FR2645606A1

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung einer rotierenden Maschinenspindel, vorzugsweise einer Wickelspindel an Wickelmaschinen, mit einem Werkstückträger, insbesondere für elektrische Spulen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es sind bereits verschiedene Befestigungsvorrichtungen zur Verbindung zweier Werkzeugteile bekannt, die eine hohe Formgenauigkeit aufweisen müssen, damit beim Auswechseln der Werkstückträger eine gleichbleibende Wechselgenauigkeit gewährleistet ist.

So ist gemäss der CH-Patentschrift 537 770 ein Ausdrehwerkzeug bekannt, das einen zylindrischen Befestigungszapfen aufweist, der in eine Bohrung eines Anschlussschaftes hineinragt und der Befestigungszapfen eine quer zur Längsachse verlaufende konische Bohrung aufweist, in welche eine konisch ausgebildete Anzugsschraube derart exzentrisch eingreift, dass der Ausdrehkopf durch keilartige Wirkung gegen die Stirnfläche des Anschlussschaftes gezogen wird. Die Anzugsschraube drückt einseitig auf eine konische Mantelfläche und somit einseitig auch auf den Befestigungszapfen, wodurch ein Verkanten der beiden Werkzeugteile auftreten kann.

Es sind auch Vorrichtungen zur Verbindung zweier Werkzeugteile, beispielsweise gemäss der DE-Patentschrift 3 632 045 bekannt, bei welchen an dem einen Werkzeugteil ein zylindrischer Passzapfen vorgesehen ist, der in eine im anderen Werkzeugteil vorgesehene Bohrung einsteckbar ist. Der Passzapfen weist eine Querbohrung mit einem darin radial verschiebbaren Spannbolzen auf, der an seinen beiden Enden Ansätze trägt, welche in kegelförmige Vertiefungen von zwei einander diametral gegenüberliegenden im anderen Werkzeugfeil angeordneten Spannstücken eingreifen.

Durch die Querbohrung wird der Passzapfen ganz wesentlich mechanisch geschwächt, was sich insbesondere bei extrem dünnen Wickelspindeln nachteilig auswirken kann. Aus diesem Grunde ist eine besondere Materialwahl und eine aufwendige Oberflächenvergütung aller Werkzeugteile erforderlich»

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass durch geringfügige Deformierung der Spannfläche des Passzapfens und/oder der dazu angepassten Spannfläche der Bohrung beidseitig der Querbohrung die Zentrierung der Werkzeugteile beeinträchtigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verbindung einer Maschinenspindel mit einem dazu passenden Werkstückhalter, insbesondere auch für extrem dünne Wickelspindeln, zu schaffen, bei welcher die bekannten Mängel vermieden werden und nur eine minimale und teilweise Oberflächenvergütung erforderlieh wird, jedoch eine einwandfreie Zentrierung automatisch gewährleistet wird.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsge-mäss durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausbildungen des

Erfindungsgegenstandes gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

Der Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht insbesondere darin, dass am Aufnahmezapfen des insbesondere mit einer extrem dünnen Wickelspindel verbundenen Werkstückhalters eine Querbohrung nicht erforderlich ist, so dass keine mechanische Schwächung des Aufnahmezapfens erfolgt.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Spannfläche der exzentrisch gelagerten Spannscheibe und die dazu analogen Spannflächen der Bohrung der Maschinenspindel stirnseitig ausserhalb der Passung des Aufnahmezapfens angeordnet sind, so dass die Mantelfläche des Aufnahmezapfens und die entsprechenden Anlageflächen der Bohrung der Maschinenspindel die Zentrierung der beiden zu verbindenden Teile nicht direkt beeinflussen und somit eine einwandfreie Verbindung beider Teile stets gewährleistet ist.

Ein besonderer Vorteil, der sich insbesondere bei extrem dünnen Wickelspindeln positiv auswirkt, ist die relativ grosse, zwischen Spannscheibe und Anlagefläche der Wickelspindel wirksam werdende Spannfläche, die an der zur Spannschraube entgegengesetzten Seite über einen weiten Abschnitt des Innenumfanges der Wickelspindel im Bereich einer Nute verläuft und eine sichelartige Spannfläche bildet.

Durch eine derartige erfindungsgemässe Anordnung der Spann- und Anlageflächen der Vorrichtung ist eine Wechselgenauigkeit beim Auswechseln der Werkstückträger stets gewährleistet, so dass vorzugsweise lediglich die Spannschraube und die Spannscheibe ausgehärtet werden muss, wogegen alle übrigen Vorrichtungsteile, insbesondere die Mantelfläche des Aufnahmezapfens und die Innenflächen der Wickelspindel-Bohrung, ohne eine aufwendige Oberflächenvergütung (Aushärtung) auskommen.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung,

Fig. 1a ein Detail einer abgewandelten Spannschraube gemäss Fig. 1 und

Fig. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 eine Maschinenspindel, vorzugsweise eine Wickelspindel einer Wickelmaschine, bezeichnet, die stirnseitig eine zylindrische Bohrung 2 aufweist, in welche zur Verbindung der Wickelspindel 1 ein WerkstückträgerS mit einem Aufnahmezapfen 6 einsetzbar ist. An der Stirnseite des Werkstückträgers 5 seitlich des Aufnahmezapfens 6 ist ein Positionierstift 8 angeordnet, dessen herausragendes Teil in eine Zentrierbohrung 4 der Wickelspindel einpasst. Im Aufnahmezapfen 6 ist axial und von einer Spannschraube 12 exzentrisch c abgewandt eine Befestigungsschraube 9 angeordnet, wobei sich diese Ausführungsform aus Platzgründen besonders für Wickelspindeln mit kleinerem Durchmesser eignet. Bei Wickelspindeln mit grösse5

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rem Durchmesser, kann die Befestigungsschraube 9 im Aufnahmezapfen 6 auch zentrisch angeordnet sein, da das radiale Spiel zwischen einer Spannscheibe 10 und einem Schraubenschaft 9' der Befestigungsschraube 9 grösser gestaltet werden kann. Der Schraubenkopf der Befestigungsschraube 9 ist im Abstand zur Stirnfläche des Aufnahmezapfens 6 angeordnet, wobei an dem in die zylindrische Bohrung 2 der Wickelspindel 1 führenden Schrau-benschaft 9' zwischen dem Schraubenkopf und der Stirnfläche des Aufnahmezapfens 6 die radial verschiebbare, exzentrisch im ungespannten Zustand der Spannschraube 12 bzw. in Fig. 1a 12' lose aufliegende Spannscheibe 10 angeordnet ist. Die dem Aufnahmezapfen 6 zugewandte Seite der Spannscheibe 10 ist kegelstumpfförmig ausgebildet, wobei deren Mantelfläche gleichzeitig eine Spannfläche 11 ist.

Die kegelstumpfförmige Spannfläche 11 der Spannscheibe 10 ist so angeordnet, dass diese einmal mit einer ersten kegelförmigen Spannfläche 14 bzw. 14' einer Spannschraube 12 bzw. 12' und zum anderen an der zur Spannschraube entgegengesetzten Seite mit einer in einer Nute 3 der Spindelbohrung 2 als eine zweite, daran anpassende Spannfläche 15 zusammenwirkt. Die Nute 3 ist ringförmig ausgebildet und weist eine Flanke zwischen 30° bis 60°, vorzugsweise 45° auf, welche die eigentliche Spannfläche 15 bildet. Im Bereich der Spannschraube 12 bzw. 12' läuft die Nute 3 aus, um diese nicht zu behindern. Die Spannschraube 12 ist senkrecht zur Wickelspindel 1 in eine Gewindebohrung 13 einschraubbar, in diesem Falle mit einer kegelförmigen Spannfläche 14 von 30° bis 609, vorzugsweise 45°. Die Spannschraube 12' kann jedoch gemäss der Fig. 1a auch unter einem Winkel von vorzugsweise 45° in die Wickelspindel 1 und somit in die Spindelbohrung 2 einschraubbar ausgebildet sein, wobei dann stirnseitig die Spannfläche 14' plan ausgebildet ist und senkrecht auf die Spannfläche 11 der Spannscheibe 10 zu liegen kommt. Die kegelstumpfförmige Spannscheibe 10 ist in ihrer ungespannten Ausgangsposition 10' (Fig. 2) strichliert und in gespannter Position, d.h. mit den analog ausgebildeten Spannflächen 14 bzw. 14' der Spannschraube 12 bzw. 12' und mit der anliegenden Spannfläche 15 der ringförmigen Nute 3 zusammenwirkend, mit ausgezogenen Linien dargestellt. Ebenfalls ist die Spannschraube 12 bzw. 12' in ungespanntem Zustand ausserhalb der Spindelbohrung 2 strichliert und gegenüber der Spannfläche 11 der Spannscheibe 10 in gespanntem Zustand mit ausgezogenen Linien dargestellt.

Der Aufnahmezapfen 6 weist stirnseitig eine ringförmige Abschrägung 7 auf, so dass der erforderliche Raum für die Spannschraube 12 bzw. 12' (gemäss Fig. 1a) vorhanden ist.

Dadurch, dass sowohl die Spannflächen 11, 14, 14' im Bereich der Spannschraube 12 bzw. 12' als auch die Spannflächen 11,15 im Bereich der Nute 3 auf der gegenüber der Spannschraube entgegengesetzten Seite ausserhalb der Passung des Aufnahmezapfens 6 vorgesehen sind, hat eine evtl. Defor-mierung der Führungsflächen der Spindelbohrung 2 gegenüber dem Aufnahmezapfen 6 auf das Spannen und Entspannen des Werkstückträgers 5 auf die bzw. von der Wickelspindel 1 keinen Einfluss, so dass eine einwandfreie zentrierte Verbindung stets gewährleistet ist. Dazu kommt, dass ein Wechsel der Werkstückträger 5 an den Wickelspindeln 1 einer Wickelmaschine gegenüber beispielsweise einer Maschinenspindel für verschiedene Bearbeitungswerkzeuge nicht so häufig erforderlich ist, so dass in vorteilhafter Weise auf eine Gesamtaushärtung der einzelnen Vorrichtungsteile verzichtet werden kann und lediglich die Spannschraube 12 bzw. 12' und die Spannscheibe 10 ausgehärtet werden müssen.

Aus der Fig. 2 ist zu ersehen, dass bei einer zur Spannschraube 12 abgewandt exzentrisch gelagerten Befestigungsschraube 9 die Wandung a im Bereich der Spannschraube 12 in ihrer Stärke ungeschwächt ist, so dass durch die Spannschraube 12 auch bei sehr dünnen Wickelspindeln 1 ein einwandfreies Spannen der Spannscheibe 10 gewährleistet ist. Die durch die exzentrisch (c) gelagerte Befestigungsschraube 9 an der zur Spannschraube 12 gegenüberliegenden Seite etwas schwächere Wandung b der Wickelspindel 1 wirkt sich hier nicht negativ aus, da in diesem Bereich keine Spannschraube vorgesehen ist.

Die strichliert dargestellte Spannscheibe 10 liegt auf dem mit einem Freistich 9" versehenen Schraubenschaft 9' in der Fig. 1 im ungespannten Zustand exzentrisch lose auf, so dass der Aufnahmezapfen 6 mit der Spannvorrichtung und insbesondere auch die Spannscheibe 10 aus der bzw. in die Spindelbohrung 2 ein- und ausgeschoben werden kann.

Sobald gemäss der Fig. 1, 1a und 2 die Spannschraube 12 bzw. 12' in die Spindelbohrung 2 eingeschraubt wird, drückt die Spannfläche 14 bzw. 14' gegen die Spannfläche 11 der Spannscheibe 10, wodurch die Spannscheibe 10 radial in die Nute 3 gegen die Spannfläche 15 verschoben wird und somit die Verbindung der Wickelspindel 1 mit dem Werkstückträger 5 durch eine Spannschraube 12 bzw. 12' einwandfrei zentriert fixierbar ist. Die Spannfläche 15 im Teilbereich der ringförmigen Nute 3 ist über einen grösseren Teil des Innenumfanges auf einer sichelförmigen Spannfläche (in Fig. 2 durch sich kreuzende Linien dargestellt) wirksam, so dass eine verlässliche Verbindung gewährleistet ist.

Claims

Patentansprüche

1, Vorrichtung zur Verbindung einer rotierenden Maschinenspindel (1), vorzugsweise einer Wickelspindel einer Wickelmaschine, mit einem Werkstückträger (5), insbesondere für elektrische Spulen (20), welche an dessen der Wickelspindel (1) zugewandten Stirnfläche einen in eine zylindrische Bohrung (2) der Wickelspindel (1) einpassbaren mit einem Spannelement (10) versehenen Aufnahmezapfen (6) aufweist, und eine zum Spannen des Spannelementes (10) damit verschraubbare Spannschraube (12 bzw. 12') vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Aufnahmezapfen (6) axial eine Befestigungsschraube (9) angeordnet ist, deren Schraubenkopf mit Abstand zur Stirnfläche des Aufnahmezapfens (6) angeordnet ist und an einem

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in die Bohrung (2) der Wickelspindel (1) hineinragenden Schraubenschaft (9') zwischen Schraubenkopf (9) und der Stirnfläche des Aufnahmezapfens (6) eine radial verschiebbare, exzentrisch aufliegende als Spannelement ausgebildete Spannscheibe (10) 5 aufweist, welche dem Aufnahmezapfen (6) zugewandt und kegelstumpfförmig sowie deren Mantelfläche als eine Spannfläche (11) derart ausgebildet ist, dass die Spannfläche (11) einmal mit einer, dazu analog ausgebildeten Spannfläche (14 bzw. 14') der 10 Spannschraube (12 bzw. 12') und zum anderen mit einer Nute (3) in der zylindrischen Bohrung (2) vorgesehenen zweiten Spannfläche (15) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (9) 15 im Aufnahmezapfen (6) zentrisch angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (9) im Aufnahmezapfen (6) von der Spannschraube (12 bzw. 12') abgewandt exzentrisch (c) angeordnet ist. 20

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Kopf der Befestigungsschraube (9) und der Stirnfläche des Aufnahmezapfens (6) herausragende Schraubenschaft (9') einen Freistich (9") aufweist. 25

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Spannfläche (11) der Spannscheibe (10) passende erste Spannfläche (14) der Spannschraube (12) kegelstumpfförmige Aussenf lachen (11 ) aufweist und die Spannschraube (12) 30 senkrecht zur Wickelspindel (1) einschraubbar ist,

und mit deren kegelförmiger Spitze (12") an die kegelstumpfförmige Aussenfläche (11) der Spannscheibe (10) angreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 kennzeichnet, dass eine zur Spannfläche (11) der Spannscheibe (10) passende erste Spannfläche (14') der Spannschraube (12') stirnseitig plan ausgebildet ist und gegenüber der Spannfläche (11) stumpf aufliegt und die Spannschraube (12') senkrecht zur 40 Spannfläche (11) der Spannscheibe (10) in die Wickelspindel (1) einschraubbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zur Spannfläche (11) der Spannscheibe (10) auf der zur Spannschraube (12 45 bzw. 12') entgegengesetzten Seite passende zweite Spannfläche (15) mit einer einseitigen kegelstumpf-artigen Flanke der ringförmigen Nute (3) aufliegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Nute (3) im Be- 50 reich der Spannschraube (12 bzw. 12') ausläuft.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Spannflächen (11,15) der Spannscheibe (10) und der kegel-stumpfartigen Flanke der ringförmigen Nute (3) in 55 einer sichelartigen Fläche wirksam sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5, 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (11) und die Spannflächen (14,15) in einem Winkel von

30° bis 60°, vorzugsweise 45°, zueinander stehen. 60

11« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in die Bohrung (2) der Wickelspindel (1) einpassbare Aufnahmezapfen (6) stirnseitig eine ringförmige Abschrägung (7) aufweist. 65

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein stirnseitig des Werkstückträgers (5) seitlich des Aufnahmezapfens (6) herausragende Positionierstift (8) in eine Zentrierbohrung (4) der Wickelspindel (1) einpasst.

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