DD210093B1 - Verriegelbare pinolenlagerung zur spuleneinspannung - Google Patents

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Verriegelung für eine Pinolenlagerung zur Spuleneinspannung für Aufwickel- und Ablaufvorrichtungen, insbesondere für Doppelspuler in der Kabel- und Drahtseilindustrie.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Verriegelungen für Pinolenlagerungen zur Spuleneinspannung sind bekannt. Der grundlegende Aufbau derartiger Pinolenlagerungen, auf die sich die Erfindung bezieht, besteht im wesentlichen aus einer Antriebspinolenlagerung mit einer darin drehbar gelagerten angetriebenen Antriebspinole und einer Gegenpinolenlagerung mit einer darin der Antriebspinoie koaxial gegenüberliegenden, drehbar und axial verschiebbar gelagerten Gegenpinole, die durch eine vorgesehene Verriegelung nach erfolgter Spuleneinspannung in ihrer Einspannlage axial gesichert wird.

Der Sinn und Zweck der Verriegelung der Pinolenlagerungen besteht darin, das Lösen und das dadurch mögliche Herausschleudern der eingespannten Spulen im Betriebszustand zu verhindern.

Aus der Praxis sind mehrere Lösungen der axialen Pinolenverriegelung bekannt, um die Spuleneinspannung abzusichern. Eine bekannte Lösung realisiert die erforderliche Spannkraft und -bewegung der Pinole über Federelemente, wobei die Federkraft so groß ist, daß ein Zurückdrücken der Pinole nur über eine gezielte Betätigung, z. B. Arbeitszylinder, erfolgen kann. Diese Form der Sicherung der Spuleneinspannung bringt sowohl zusätzlichen Material- und Fertigungsaufwand in die Konstruktion als auch Probleme beim Einbau der Federn für größere Spulen.

Eine andere bekannte Ausführung realisiert die axiale Pinolenbewegung rein pneumatisch über Arbeitszylinder. Dabei verbleiben die Zylinder und damit die Pinolen während des Spulvorganges unter Druck.Dieser Druck dient in diesem Fall als Verspannung. Sollte der Druck unter ein bestimmtes Minimum abfallen, wird, ausgehend von einem Druckwächter, eine Havariebremsung der Maschine eingeleitet.

Vorteilhaft ist die einfache und kostengünstige Ausführung dieser Variante. Jedoch reicht bei hohen Spulgeschwindigkeiten im Havariefall die Abbremszeit der Spule aus, daß sich die Einspannung lösen und die Spulen herausgeschleudert werden können. Auch diese Sicherung ist demzufolge unzureichend. Bekannt ist weiterhin eine Variante, bei der nach dem Einspannen der Spule die axiale Verriegelung der Pinole durch ein radiales bzw. tagentiales Verkeilen der Pinole mit Selbsthemmung erfolgt. Diese Variante ist sicherheitstechnisch nicht mehr vertretbar, da die während des Betriebes auftretenden Schwindungen zur Lösung der Verriegelung führen können. Eine letzte zu betrachtende bekannte Lösung der Verriegelung besteht in einem Formschluß zwischen Pinole und Grundrahmen. Hierbei wird nach dem Einspannen der Spule die axiale Lage der Pinole über einen Mechanismus, der den Formschluß mit Hilfe eines radial beweglichen Bolzens realisiert, fixiert. Vor dem Ausspannen der Spule muß dann der Bolzen, um die Verriegelung zu lösen, wieder zurückbewegt werden. Nachteilig an dieser Lösung, wie auch an allen entsprechenden anderen Lösungen, ist das zusätzliche zur eigentlichen axialen Pinolenbewegung für die Spulenein-und -ausspannung separate axiale Ver- und Entriegeln der Pinole sowie der Verriegelungszustand insgesamt.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, die Spuleneinspannung für den Betriebszustand mit geringstem Aufwand zuverlässig zu sichern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriegelung für eine Pinolenlagerung zu schaffen, bei der die Pinole für die Dauer der Spuleneinspannung betriebssicher axial verriegelt wird. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf dem zylindrischen Kolbenstangenkopf eines die Gegenpinole axial bewegend angeordneten Arbeitszylinders ein mit der Gegenpinole verbündendes Schild sowie ein Druckstück, durch eine Druckfeder voneinander getrennt, angeordnet und begrenzt verschiebbar sind und das Druckstück mit dem am Schild drehbar angeordneten Riegel im Eingriff ist, der Riegel als Lasche ausgebildet ist und oberhalb seines Drehpunktes einen Stift aufweist, der in eine Ringnut des Druckstückes tangential hineinragt.

Zum Erfindungsgedanken gehört weiterhin, daß der Drehpunkt des Riegels und ein am Riegel befestigter Bolzen in der Verriegeiungslage in einer annähernd parallelen Ebene zur Gegenpinole liegen.

Des weiteren ist als erfindungsgemäß anzusehen, daß ein am Maschinengehäuse angeordneter Nocken in der Verriegelungslage des Riegels sich zwischen dem Drehpunkt des Riegels und dem am Riegel befestigten Bolzen befindet und drehpunktseitig eine Auflauffläche sowie gegenüberliegend eine senkrechte Stirnfläche aufweist. Im folgenden wird die Funktion der Erfindung beschrieben.

Zwecks Einspannung wird die Spule zwischen die auseinandergefahrenen Pinolen, die Antriebspinole und die Gegenpinole bewegt. Zwei Arbeitszylinder der Gegenpinole ziehen das Schild nun zu sich heran und verschieben damit die Gegenpinole, bis die Spule auf beiden Pinolen aufliegt und zwischen beiden fest eingespannt ist. Mit dieser Einspannbewegung bewegen die Arbeitszylinder den am Schild befestigten, durch das federbelastete Druckstück über den Stift in die Verriegelungslage gebrachten Riegel über die schräge Auflauffläche des Nockens in die Verriegelungsstellung. Unter Zurückfedern des Druckstückes rutscht dabei der Bolzen des Riegels über die schräge Auflauffläche des Nockens. Mit Erreichen der Spuleneinspannung schnappt auch die Verriegelung ein. Sollte nun ein plötzlicher Druckabfall in den Arbeitszylindern eintreten, so verhindert der Riegel, der dann mit dem Bolzen an der senkrechten Stirnfläche des Nockens anliegt, ein Zurückdrücken der Gegenpinole durch die Spule und damit ein Lösen der Spuleneinspannung und Herausschleudern der Spule. Da in der Verriegelungslage des Riegels der Drehpunkt und der Bolzen des Riegels in einer annähernd waagerechten Ebene liegen, treten zwischen senkrechter Stirnfläche des Nockens und dem dagegendrückenden Bolzen keine Querkraftkomponenten auf, so daß die Verriegelung im Havariefall über reinen Formschluß erfolgt. Beim Spulenwechsel muß zunächst entriegelt werden, um die Gegenpinole zurückschieben zu können. Dies geschieht folgendermaßen:

Der erste Arbeitszylinder fährt, entsprechend beaufschlagt, seine Kolbenstange aus. Zu Beginn dieser Bewegung wird der Kolbenstangenkopf durch die Bohrung im Schild gedrückt, bis das Druckstück, die Druckfeder zusammendrückend, gegen das Schild drückt. Dieses ist die Entriegelungsphase, bei der der Stift durch die Bewegung des Druckstückes mit bewegt wird und dadurch den Riegel in die Entriegelungsphase dreht. Somit ist die Verriegelung immer schon geöffnet, bevor im weiteren das Schild über das Druckstück von der Gegenpinolenlagerung weggedrückt und damit die Gegenpinole zurückgeschoben wird, die die eingespannte Spule freigibt. Der zweite Arbeitszylinder, der keine Verriegelung trägt, aber beim Einspannen der Spule auf Grund der erforderlichen hohen Axialkraft angeordnet sein kann, wird beim Spulenausspannvorgang drucklos vom ersten Arbeitszylinder mitgezogen, damit die Entriegelung durch ihn nicht blockiert werden kann.

Ausführungsbeispiel

Anhand des in der Zeichnung dargestellter, Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es bedeuten:

Fig. 1: eine Pinolenlagerung mit eingespannter Spule und der erfindungsgemäßen Verriegelung im Längsschnitt Fig. 2: erfindungsgemäße Verriegelung in der Verriegelungsstellung im Längsschnitt Fig.3: erfindungsgemäße Verriegelung in der Entriegelungsstellung im Längsschnitt

Die Spule 1 ist gem. Fig. 1 zwischen der Antriebspinole 2 und der Gegenpinole 3 eingespannt. Die Antriebspinole 2 ist in der Antriebspinolenlagerung 4 drehbar gelagert und wird von außen angetrieben. In der Gegenpinolenlagerung 5 ist die Gegenpinole 3 drehbar gelagert und gemeinsam mit der Lagerbuchse 6 axial verschiebbar angeordnet. Die axiale Verschiebung erfolgt durch die am Maschinengehäuse 7 befestigten Arbeitszylinder 8 und 9, die das Schild 10, das mit der Lagerbuchse 6 fest verbunden ist, bewegen. Während der Arbeitszylinder 9 fest mit dem Schild 10 verbunden ist, sitzt das Schild 10 auf dem zylindrischen, nach beiden Stirnseiten begrenzten Kolbenstangenkopf 11 des Arbeitszylinders 8 locker auf. Die Verriegelung ist auf dem selben Kolbenstangenkopf 11 bzw. unmittelbar darunter angeordnet. So befindet sich das Druckstück 12 arbeitszylinderseitig und die Druckfeder 13 zwischen Druckstück 12 und Schild 10 auf dem Kolbenstangen kopf 11. Der Riegel 14, der unterhalb des Druckstückes 12 drehbar am Schild 10 angeordnet ist, besteht aus zwei im Abstand zueinander parallelliegenden Laschen 15, die durch den Stift 16 und den Bolzen 17 verbunden sind.

Angeordnet ist der Riegel 14 am Schild 10 so, daß der Stift 16 stets in die außen am Umfang des Druckstückes 12 angeordnete Ringnut 18 tangential hineinragt und daß der Bolzen 17 und der Drehpunkt 19 des Riegels 14 in der Verriegelungslage 20 des Riegels 14 in einer annähernd parallelen Ebene zur Gegenpinole liegen. Zwischen dem Drehpunkt 19 und dem Bolzen 17 des Riegels 14 ist am Maschinengehäuse 7 der Nocken 22 fest angeordnet. Dieser besitzt drehpunktseitig eine schräge Auflauffläche 23 und gegenüberliegend eine senkrechte Stirnfläche 24, zu der der Bolzen 17 während der Verriegelungslage 20 des Riegels 14 nur einen minimalen Abstand hat.

Zwecks Einspannung wird die Spule 1 zwischen die auseinandergefahrenen Pinolen, die Antriebspinole 2 und die Gegenpinole 3, bewegt. Die Arbeitszylinder 8 und 9 ziehen das Schild 10 nun zu sich heran und verschieben damit die Gegenpinole 3, bis die Spule 1 auf beiden Pinolen 2,3 aufliegt und zwischen beiden fest eingespannt ist. Mit dieser Einspannbewegung bewegen die Arbeitszylinder 8,9 den am Schild 10 befestigten, durch das federbelastete Druckstück 12 über den Stift 16 in die Verriegelungslage 20 gebrachten Riegel 14 über die schräge Auflauffläche 23 des Nockens 22 in die Verriegelungsstellung nach Fig. 2. Unter Zurückfedern des Druckstückes 12 rutscht dabei der Bolzen 17 des Riegels 14 über die schräge Auflauffläche 23 des

Nockens 22. Mit Erreichen der Spuleneinspannung schnappt auch die Verriegelung ein. Sollte nun ein plötzlicher Druckabfall in den Arbeitszylindern 8 und 9 eintreten, so verhindert der Riegel 14, der dann mit dem Bolzen 17 an der senkrechten Stirnfläche 24 des Nockens 22 anliegt, ein Zurückdrücken der Gegenpinole 3 durch die Spule 1 und damit ein Lösen der Spuleneinspannung und Herausschleudern der Spule 1. Da in der Verriegelungslage 20 des Riegels 14 der Drehpunkt 19 und der Bolzen 17 des Riegels 14 in einer annähernd waagerechten Ebene liegen, treten zwischen senkrechter Stirnfläche 24 des Nockens 22 und dem dagegendrückenden Bolzen 17 keine Querkraftkomponenten auf, so daß die Verriegelung im Havariefall über reinen Formschluß erfolgt. Beim Spulenwechsel muß zunächst entriegelt werden, um die Gegenpinole 3 zurückschieben zu können. Dies geschieht folgendermaßen:

Der Arbeitszylinder 8 fährt, entsprechend beaufschlagt, seine Kolbenstange aus. Zu Beginn dieser Bewegung wird der Kolbenstangenkopf 11 durch die Bohrung im Schild 10 gedrückt, bis das Druckstück 12, die Druckfeder 13 zusammendrückend, gegen das Schild 10 drückt. Dieses ist die Entriegelungsphase, bei der der Stift 16 durch die Bewegung des Druckstückes 12 mit bewegt wird und dadurch den Riegel 14 in die Entriegelungsphase 21 entsprechend der Fig.3 dreht. Somit ist die Verriegelung immer schon geöffnet, bevor im weiteren das Schild 10 über das Druckstück 12 von der Gegenpinolenlagerung 5 weggedrückt und damit die Gegenpinole 3 zurückgeschoben wird, die die eingespannte Spule 1 freigibt. Der zweite Arbeitszylinder 9, der keine Verriegelung trägt, aber beim Einspannen der Spule 1 auf Grund der erforderlichen hohen Axialkraft angeordnet sein kann, wird beim Spulenausspannvorgang drucklos vom Arbeitszylinder 8 mitgezogen, damit die Entriegelung durch ihn nicht blockiert werden kann. Die Vorteile sind in der wenig aufwendigen, konstruktiv einfachen und betriebssicheren Verriegelung gegeben, aber auch dadurch, daß die Ver- bzw. Entriegelung der axial beweglichen Pinole nicht — wie bisher— separat erfolgt, sondern automatisch gekoppelt mit der axialen Pinolenverstellung zur Spulenein- bzw. -ausspannung. Durch die Erfindung wird jede Spule betriebssicher gleich verriegelt, eingespannt und erst mit der Ausspannung wieder entriegelt.

Claims (4)

1. Verriegelung für eine Pinolenlagerung zur Spuleneinspannung, bei der eine Antriebsspinole sowie eine Gegenpinole in sich gegenüberliegenden Lagerbuchsen gelagert sind und die Gegenpinole durch einen Arbeitszylinder axial bewegbar und mittels eines Riegels in der Einspannstellung arretierbar ist, gekennzeichnet dadurch, daß auf dem zylindrischen Kolbenstangenkopf 11 ein mit der Gegenpinole 3 verbundenes Schild 10 sowie ein Druckstück 12, durch eine Druckfeder 13 voneinander getrennt, angeordnet und begrenzt verschiebbar sind und das Druckstück 12 mit dem am Schild 10 drehbar angeordneten Riegel 14 im Eingriff ist.

2. Verriegelung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Riegel 12 als Lasche ausgebildet ist und oberhalb seines Drehpunktes 19 einen Stift 16 aufweist, der in eine Ringnut 18 des Druckstückes 12 tangential hineinragt.

3. Verriegelung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Drehpunkt 19 und ein am Riegel 14 befestigter Bolzen 17 in derVerriegelungslage 20 in einer annähernd parallelen Ebenezur Gegenpinole 3 liegen.

4. Verriegelung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß ein am Maschinengehäuse angeordneter Nocken 22 in derVerriegelungslage 20 des Riegels 14 sich zwischen dem Drehpunkt 19 und dem Bolzen 17 befindet und drehpunktseitig eine Auflauffläche 23 sowie gegenüberliegend eine senkrechte Stirnfläche 24 aufweist.