(57)【要約】  繊維機械のスピンドルに使用されるスリーブクラッチであって、該スリーブクラッチは、半径方向に向けてスピンドル（７）の軸に形成され且つアンダーカットされている孔（６）内に嵌め込まれた連結片（１）を有する。連結片（１）は夫々孔（６）内を摺動可能であり、その外側方向に向けられた端部でもって遠心力の作用のもとにスピンドル（７）に取り付けられたスリーブ（１１）の内壁に向けて押圧されて、これによって、回転するスピンドル（７）とスリーブ（１１）との間の摩擦力結合が形成される。連結片（１）はその周囲に環状の溝（２）を有しており、溝（２）内には独立したばね要素が嵌め込まれている。ばね要素は、連結片（１）の取り付けのために溝（２）内に沈み込み可能であり、この取り付け後にアンダーカット部（１０）に係合する。このスリーブクラッチは、紡績機や巻き取り機のスピンドルへ適用可能である。
2008504463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維機械のスピンドルに使用されるスリーブクラッチであって、該スリーブクラッチは、半径方向に向けてスピンドルの軸に形成され且つアンダーカットされている孔内に嵌め込まれた連結片を有し、連結片は夫々スピンドルの孔内を摺動可能であると共に、その外側方向に向けられた端部でもって遠心力の作用のもとにスピンドルに取り付けられたスリーブの内面に向けられて押圧されて、これによって、回転するスピンドルとスリーブとの間の摩擦力結合が形成されるようになっている形式のものにおいて、
連結片（１）は環状の溝（２）を有しており、該溝（２）内に独立したばね要素が嵌め込まれており、該ばね要素（２）は、各連結片（１）の取り付けのために溝２内に沈み込み可能であり、前記取り付けの後にアンダーカット部（１０）に係合していることを特徴とする、スリーブクラッチ。
【請求項２】
ばね要素はスプリングワイヤから構成されている、請求項１記載のスリーブクラッチ。
【請求項３】
ばね要素は長円形のリング（３）である、請求項１又は２記載のスリーブクラッチ。
【請求項４】
ばね要素は開いたリング（３）である、請求項１から３までのいずれか１項記載のスリーブクラッチ。
【請求項５】
連結片（１）及びばね要素は、予め組み立て可能な１つの構成グループを構成している、請求項１から４までのいずれか１項記載のスリーブクラッチ。
【請求項６】
連結片（１）は硬化された鋼から成る、請求項１から５までのいずれか１項記載のスリーブクラッチ。
【請求項７】
スピンドル（７）は、連結片（１）を受容するための少なくとも３つの孔（６）を有しており、孔はスピンドル軸と交差する平面において均等に分配されてスピンドル（７）の周囲に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のスリーブクラッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念に記載のスリーブクラッチに関する。
【０００２】
スリーブクラッチはスイス連邦共和国特許出願公開第ＣＨ４６４７５１号明細書に開示されており、これらのスリーブクラッチにおいては、複数のボタン状の連行体が、均等にスピンドル周囲に分配されて、盲孔内に配置されている。連結ボタンと呼ばれる上記連行体は、中空で帽子状（ハット形）に形成されている。これらの連結ボタンはばね弾性材料から成り、盲孔内に挿入可能となっている。連結ボタンは、嵌め込まれた状態において、盲孔に形成されたアンダーカット部内にその縁がはまり込んでいる。各連結ボタンと共に、コイル圧縮ばねが盲孔内に挿入されている。このコイル圧縮ばねは、連結ボタンを常に外側に押圧する。スリーブの保持はこのばね力によって可能になっている。このばね力は、スリーブの嵌め込み及び取り外しの際に克服されなければならず、比較的大きな力である。連結ボタンはその壁が薄いため、連結ボタンの質量は小さい。このため、連結ボタンをスリーブの内面方向に押圧する力は、スピンドルが回転する場合にもほぼばねによってのみ生ぜしめられる。ばね力は少なくとも、スリーブが確実に連行されるような大きさでなければならない。このような大きなばね力は、スリーブ交換を妨げるものであり、つまり、嵌め込まれるべき空のスリーブが、単にその自重によって運転位置に到達され、このために、連結ボタンがばね力に抗して、スリーブの移動方向に垂直に、盲孔の内部へ押圧されなければならない。紡績機における玉揚げに際して、取り外しの場合も嵌め込みの場合も同様に、強い摩擦力を克服しなければならない。スリーブの内側面と連結ボタンとの間の摩擦によって、磨耗が生ぜしめられ、この磨耗はスリーブ内側面を粗面にする。この粗面化は、スリーブと連結ボタンとの間の摩擦係数を高めるので、スリーブ押し付け力が長時間の運転に伴って更に増大する。よごれに対する盲孔内部の密閉は不十分であり、それというのは、壁の薄い連結ボタンは、取り付けの際にしばしば不均一な塑性変形を生ぜしめ、盲孔表面と連結ボタンとの間に隙間が発生してしまうことになり、このような隙間はスリーブが嵌め込まれた場合にはいずれにせよ生じているものであるからである。
【０００３】
欧州特許出願公開第ＥＰ０５１７３４１号明細書は、センタリング、及びリング紡績機のスピンドルへのスリーブの固定のための要素を開示している。このスリーブは、連結ボタンによってではなく、これに代えて多角形に形成された弾性部材によって固定されている。この部材は、スピンドルにスリーブを嵌め込む際に弾性的に変形して、滑らかに面取りされた角部においてスリーブの内面を押す。スリーブを固定及び連行するための力は、専らばね力によって生ぜしめられる。この比較的大きな力がスリーブ交換を妨げるということはよく知られている。この紡績機における玉揚げには、大きな摩擦力を克服することが必要である。スリーブを固定及び連行するための力を、専ら弾性部材の３つの角部を用いてスリーブの内壁に作用させなければならず、このため、上記部材とスリーブとの間の上記力が作用する接触面は非常に小さくなり、粗面化の危険は前述のスイス連邦共和国特許出願公開第ＣＨ４６４７５１号明細書のスリーブクラッチの場合よりもさら大きくなる。
【０００４】
選択的な解決方法は、同様にスイス連邦共和国特許出願公開第ＣＨ４６４７５１号明細書に開示されており、この解決方法では中実の連結ボタンを示す。この連結ボタンはスピンドルの回転中に、遠心力によって半径方向外側へ向かって動かされて、スリーブの内壁上に押圧される。この中実の連結ボタンは、夫々スピンドルの軸方向に延びる空洞室内に挿入されており、その円筒状部分が内側から外側に向けられて孔内に挿入されている。この孔内に連結ボタンは移動可能に保持されている。この保持のために連結ボタンは支持肩部を有する。この支持肩部の直径は連結ボタンの円筒状部の直径より大きくなっている。部分的な中空スピンドルとしてのスピンドルの形成は労力のかかる作業である。さらにスピンドル内部のよごれからの保護、例えば円柱状の突起を有する特別に形成された密閉蓋が必要となる。連結ボタンの挿入は熟練の技術が必要であり、手間のかかる作業である。組み立て時間がかかるだけではなく、特にスピンドルの製造コストもかなり高い。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第ＤＥ４４３０７０９号明細書はスピンドル用のスリーブクラッチを開示する。このスリーブクラッチには半径方向に延びる貫通孔が設けられている。各貫通孔内には、略円筒状の、遠心力体として示されているそれぞれ２つの連行体が押圧されている。この遠心力体は、半径方向に延びる貫通孔から突出するその前面に、肩部と呼ばれる円錐状の構成面が当接される凸状に湾曲した連結面を有する。この肩部は、スリーブがスピンドル回転部に取り付け不能になることを防ぐために、遠心力体がスピンドルの運転の際に、つまり回転軸を中心としたその回転の際に、スピンドル回転部から飛び出すことを防止する。このために、各肩部は、スピンドル回転部の周縁に、対応する対向面が配置されている。対向面は、孔がスピンドル回転部の外周縁へ移行するところに、塑性的に変形することにより形成されている。また、連行体の挿入中にスピンドル回転部を変形若しくはかしめ加工するためには、エンボス加工型を有する工具の使用が必要となる。このような塑性変形の後は、破壊することなしに遠心力体を孔から取り外すことはできない。遠心力体はスピンドルの静止状態において、完全に孔内に沈められており、よごれ、例えば粉塵や繊維片が、対向面と遠心力体との間に侵入可能である。スピンドルが回転している場合、よごれは対向面に押し付けられて、取り外すことが極めて困難となる。このため、スリーブクラッチの機能障害又は機能欠損が生じる場合がある。
【０００６】
同様に、ドイツ連邦共和国特許出願公開第ＤＥ４３２３０６８号明細書は、スリーブクラッチを開示する。このスリーブクラッチの壁の薄いキャップとして形成された連行体は、同様に、コイル圧縮ばねによって付勢されている。この弾性的に変形可能なキャップ内には、追加質量体が挿入されている。このコイル圧縮ばねのばね力、及びスピンドルの静止状態においてスリーブを取り外す際のこのばねによる抵抗力は、より小さくされており、例えば上記スイス連邦共和国特許出願公開第ＣＨ４６４７５１号明細書に開示されている専らコイル圧縮ばねによって荷重がかけられる連行体に対して通常必要である値のわずか３０〜７０パーセントである。スピンドルの静止状態において、玉揚げに際しては、キャップの押し付け力としてのばね力のみがスリーブに作用する。回転数が上昇すると、この押し付け力は、追加質量に作用する遠心力に応じて増加する。スピンドルとスリーブとの間には、比較的小さなばね力にもかかわらず、追加の遠心力によってスリップは発生しない。この薄い弾性的なキャップの密閉作用は、この従来例においても不十分である。その製造及び組み立てコストは、比較的高い。追加の質量体を成す円筒状に形成された部分体の縁部は、薄いキャップ上への局所的な圧力負荷によって、時間の経過に伴って、強い磨耗、又はさらには損傷を惹き起こすことになる。
【０００７】
本発明の課題は、上述の従来技術から出発して、スピンドル上へのスリーブクラッチの形成を改良することである。
【０００８】
上記本発明の課題は、請求項１記載の特徴部を有するスリーブクラッチによって解決される。
【０００９】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載してある。
【００１０】
本発明に基づき形成されたスリーブクラッチは、簡単に、早く、且つ正確な寸法で、孔内に取り付けることができる連結片を備えている。連結片の取り付けの際に加圧工具手段を必要とする、スピンドルの手間のかかる塑性的な変形は、必要ではない。また、労力のかかる、部分的な中空スピンドルとしてのスピンドルの形成、及びこの中空スピンドルの中空室を被覆するための密閉キャップを設けることも必要ではない。本発明に係る連結片は、頑丈であると共に磨耗が少ない。孔の内部空間は、よごれから効果的に保護される。孔の外側縁によごれが堆積した場合、このよごれは連結片から再び払い落とされる。連結片は、その質量によって惹き起こされる遠心力が単独で、スピンドルの回転中にスリーブを確実に保持及び連行するために十分であるように、形成されている。ばね要素は、連行片が孔から脱離しないように保証する。また、孔に対する、若しくはスピンドルに対する連結片の半径方向における制限された遊びが、ばね要素によって規定されて維持される。連行片の嵌め込みは、容易に実施される。
【００１１】
円筒状に形成された連結片の直径は、孔の直径よりわずかに小さい。この連結片は、組み付けの際に内側方向に向けられるその端部上に環状の溝を有しており、この溝内には独立したばね要素が嵌め込まれている。このばね要素は、特に、スプリングワイヤから成り、また、有利には長円形のリングとして形成される。特に、このリングは、１つの側で開いている。このようなリングは、低コストで且つ簡単に製造されるものである。ばね要素の組み立ては、容易であり、短時間で行われる。溝の幅及び深さは、スプリングワイヤの直径より大きく、ばね要素は溝によって完全に受容可能になっている。連結片のスピンドルの孔内への嵌め込みの際に、ばね要素は、連結片の溝内に沈み込められるように、半径方向に圧縮される。このばね要素の圧縮は、連結片の孔内への挿入の際に、ばね要素の長円形及び開いたリングとして作成された形状、若しくはスプリングワイヤの円形の横断面によって容易になっている。溝が孔のアンダーカット部に達するまで、連結片が深く孔内に挿入されると、半径方向の力はもはや、ばね要素に作用しない。これにより、ばね要素は再度離間して広がり、連結片の孔からの脱離を防止する確実な保持手段として機能する。
【００１２】
連結片及びばね要素が予め組み立てられる構成グループを形成する場合、連結片及びばね要素を予め組み立てるためにも、スピンドルの孔へ挿入するためにも同様に、わずかな作業時間のみしか必要とされない。連結片だけでなく、連結片と協働するばね要素も、容易に且つわずかな労力及びコストで製造され得る。連結片及びばね要素から夫々構成される、予め構成される構成グループは、組み立て後、夫々構成グループの挿入のために設けられたスピンドルの孔内に挿入される。完全な組み立てに必要な労力及びコストは低減される。連結片とばね要素とは、容易且つわずかな労力及びコストで組み立てられる。
【００１３】
有利には、硬化された鋼から成る中実の連結片は、磨耗しにくく、比較的大きな質量を有する。この質量に基づいて、連結片はスピンドルの回転中にスリーブの固定のために必要な力を持って、特に良好にスリーブの内壁に当接する。
【００１４】
請求項７に基づいて形成されるスピンドルは、安定した３点保持及びセンタリングを、単一の平面内において、最小の数である３つの連結片によって達成することができる。
【００１５】
連結片及びばね要素から夫々構成される予め組み立てられた構成グループは、既に適したアンダーカット部を有するスピンドルに後から取り付けることに適しており、また、従来の連行体を代替可能である。
【００１６】
本発明に係るスリーブクラッチが装着されたスピンドルには、スリーブが容易に嵌め込み可能であると共に取り外し可能である。連結片は、これにより、ばね力なしにスリーブの内面と係合する。
【００１７】
本発明に係るスリーブクラッチは、安全な、且つよごれのない運転が可能であり、また磨耗しにくい。本発明によれば、製造が低コストとなり、また、組み立てが短時間且つ容易となる。
【００１８】
本発明を、図面を参照して以下に説明する。
【００１９】
図面において、
図１は、連結片及びばね要素から構成される、予め組み立てられた構成グループを示す側面図であり、
図２は、図１の構成グループを示す平面図であり、
図３は、図１の構成グループを示す斜視図であり、
図４は、連結片組み込み時のスリーブクラッチを有するスピンドルの部分断面図であり、
図５は、連結片組み込み後のスリーブクラッチを有するスピンドルの部分断面図であり、
図６は、運転位置における３つの連結片を有するスピンドルの横断面図である。
【００２０】
図１に示された予め組み立てられた構成グループは、連結片１とばね要素とから成る。連結片１は、溝２を有しており、溝２内には、開いたリング３として形成されたばね要素が嵌められている。溝２とは反対側の端部に、連結片１は、凸状に湾曲された連結面４を有する。
【００２１】
図２の連結片１の平面図において、リング３の長円形の形状を認識することができる。リング３は、自由端部５の間において開放しており、自由端部５は、はっきりと互いに離間されている。リング３の自由端部５は、図２の記載及び図３の斜視図から認識できるように、溝２内にはまっている。リング３の開放部分に向き合っている部分は、溝２内に完全に入り込んでいる。リング３のこのような形状は、溝２と協働してリング３を連結片１上に確実に保持している。
【００２２】
図４は、スピンドル７の孔６内へ嵌め込まれている間の連結片１を示す。このために、連結片１と、溝２内に係合されている端部を有するリング３とから成る予め組み立てられた構成グループが、孔６の内部へ挿入される。この挿入は、孔６周縁の面取り１２により容易になっている。連結面４に加えられる矢印８方向の力によって、連結片１は、孔６内に押し込まれ、例えば、孔６の底部９にまで到達する。リング３は、その嵌め込みの際に、押し込みにより、孔６の側面に対して半径方向に向けられた力で負荷されて、完全に溝２内に沈め込まれる。リング３がアンダーカット部１０に達すると、リング３に半径方向の力はもはや作用せず、リング３は、図５に示すように、アンダーカット部１０内で再び拡開する。リング３は、これにより再び図１〜３に示すように長円形となる。これにより、連結片１はスピンドル７内で移動可能に保持される。
【００２３】
図６は、スリーブクラッチを示す。このスリーブクラッチは、図示の実施例においては、３点遠心力式クラッチとして形成されている。スピンドル７にスリーブ１１を嵌め込む際には、孔６から略突出した連結片１が、スピンドル７の孔６内に押し込まれる。この際、打ち勝つべきばね力はない。連結片１は、スピンドル７が運転速度で回転するときに位置する運転位置にある。連結片１は回転の間、各連結面４において、遠心力の作用のもと、外側方向にスリーブ１１の内壁に向かって押圧される。これにより、スリーブ１１は、運転中に、スピンドル７に対して効果的にセンタリングされて、その位置に確実に固定される。スリーブ１１を取り外すためには、スピンドル７を停止させる。このとき、もはや遠心力が連結片１に作用することはなく、スリーブの内面に半径方向の力は作用しない。スリーブ１１は、このとき、再度スピンドル７から容易に取り外すことができる。
【００２４】
連結片１の自重によって発生し、且つ半径方向外側へ向かって作用することになる力は、連結片１の確実な保持を解除すること、及びスピンドル７の孔６からの連結片１の抜け出しを可能にするものではない。このことは遠心力についても当てはまり、この遠心力はスピンドル７が運転速度で回転し、スリーブ１１がスピンドル７上に被せ嵌められていないときに、連結片１に作用するものである。拡開されたリング３は、アンダーカット部１０に係合していて、スピンドル７内での確実な保持を常に保証すると共に、連結片１の孔６からの意図しない脱離を防止する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】連結片及びばね要素から構成される、予め組み立てられた構成グループを示す側面図である。
【図２】図１の構成グループを示す平面図である。
【図３】図１の構成グループを示す斜視図である。
【図４】連結片組み込み時のスリーブクラッチを有するスピンドルの部分断面図である。
【図５】連結片組み込み後のスリーブクラッチを有するスピンドルの部分断面図である。
【図６】運転位置における３つの連結片を有するスピンドルの横断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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