CH691856A5 - Spulendorn. - Google Patents

Description

  



  Die Erfindung befasst sich mit Spulaggregaten zum Aufwinden von Chemiefäden, insbesondere mit der Gestaltung eines Spulendornes für solche Aggregate. Der neue Dorn ist zur Anwendung in einem Automat vorgesehen, welcher einen im Wesentlichen verlustlosen Spulenwechsel ermöglicht, ist aber nicht auf diese Anwendung eingeschränkt. 


 Stand der Technik 
 



  Ein Spulendorn bzw. eine Spindel zum Aufwinden von Chemiefäden ist normalerweise als fliegend gelagerte Struktur in einem Träger (z.B. in einem sogenannten Revolverkopf) montiert. Die (maximal zulässige) Drehzahl des Dornes ist für die (maximal mögliche) Aufwindegeschwindigkeit massgebend, wobei letztere Geschwindigkeit normalerweise beim Aufwinden möglichst konstant gehalten werden muss. In Abhängigkeit von der Dornlänge und dem grössten, vorgesehenen Packungs-(Spulen-)Durchmesser, ergibt sich somit einen Drehzahl-(Einsatz-)bereich für eine gegebene Dornkonstruktion. Dieser Einsatzbereich wird in der Praxis nach oben durch mindestens eine kritische Drehzahl eingeschränkt, welche (wegen Schwingungen) zu einem instabilen Verhalten des Dornes führt, d.h. zu einem Verhalten, das den sicheren Betrieb des Aggregates beeinträchtigt bzw. gefährdet. 



  Es ist aber heute durchaus üblich, dass die den Einsatzbereich eingrenzende, kritische Drehzahl nicht die niedrigste ("erste") kritische Drehzahl ist. Vielmehr gehört zum konventionellen Stand der Technik, oberhalb der ersten kritischen Drehzahl zu arbeiten, wobei der erste kritische Bereich während des Hochlaufes durchfahren wird. 



  Ein erstes Lösungsprinzip wird anhand von US-B-3 813 051; US-B-3 917 182; EP-A-167 708 und EP-A-234 844 erläutert: 



  Eine Dorn- bzw. Spindelkonstruktion, die Schwingungen bzw. Vibrationen vermeiden soll, ist in US-B-3 813 051 gezeigt. Auf einer Auslegerwelle, die mit dem Maschinengehäuse fest verbunden ist, sind Wälzlager aufgebracht, die ihrerseits einen zylindrischen, drehbaren Spulenträgerteil aufnehmen. Obwohl sich die Patentschrift (Spalte 2, Zeilen 6 bis 11) sowohl auf den Dornantrieb wie auch auf den Reibwalzenantrieb bezieht, ist die dargestellte Ausführung offensichtlich primär für den letztgenannten Antriebstyp konzipiert. 



  US-B-3 917 182 (DE-A-2 261 709) zeigt einen mit einem Dornantrieb versehenen Spulendorn, der derart konstruiert ist, dass "die kritische Drehzahl" (Spalte 3, Zeilen 41 bis 45) deutlich unterhalb des Betriebsdrehzahlbereiches vom Dorn (mit und ohne Spule) liegt. Dieser Dorn umfasst eine drehbare Zentralwelle, die in Wälzlagern getragen ist, welche sich in einem zylindrischen, am Gehäuse fest angebrachten Ausleger befinden. 



  EP-A-167 708 (US-B-4 575 015) zeigt eine Weiterentwicklung, welche sich mit einem anderen Problem befasst (nämlich mit der Zufuhr von einem Druckmittel durch einen Längskanal in der Zentralwelle des Dornes), wobei das in DE-A-2 261 709 dargestellte Lagerprinzip beibehalten wurde. Schliesslich beschreibt EP-A-234 844 eine Methode, einen Dorn nach EP-A-167 708 auszuwuchten. 



  Ein zweites Lösungsprinzip wird anhand von US-B-3 030 039; DE-A-2 356 014 und EP-B-217 276 erläutert: 



  US-B-3 030 039 befasst sich mit der Konstruktion eines Dornes zum gleichzeitigen Aufwinden mehrerer Fäden, ohne die Problematik der Schwingungen speziell zu berücksichtigen. Der Dorn ist als drehbarer Ausleger konzipiert. Die Lösung umfasst eine zentrale wellenartige Spindel, die drehbar in einem Träger gelagert ist, wobei die Spindel selbst als Träger für einen Aufbau dient, welche einen zylindrischen, hülsenaufnehmenden Teil umfasst. Das Hülsenspannsystem muss innerhalb des letzteren Teils montiert werden. 



  DE-A-2 356 014 befasst sich mit dem Problem der Unwucht in solchen Strukturen, insbesondere im Zusammenhang mit dem Spannsystem. Die Erklärungen sind dürftig, deuten aber darauf hin, dass der Dorn aus vielen Teilen zusammengestellt wurde, die (irgendwie) mit der zentralen Welle "verbunden" werden mussten. 



  Nach EP-B-217 276 wird ein zylindrischer, hülsentragender Teil des Dornes aus einem Stück mit der direkt von den Lagern getragenen Welle gebildet. Alle kleineren Teile des Dornes werden innerhalb des zylindrischen Teils montiert, wobei sie gegenüber der Innenfläche dieses Teils zentriert und gegen die Fliehkraft gehalten werden können. Der Einsatzbereich dieser Dornkonstruktion ist bei einer Dornlänge von mehr als 1000 mm auf Aufwindegeschwindigkeiten von weniger als 4500 m/min begrenzt, weil sonst die zweite kritische Drehzahl im Einsatzbereich liegen würde. 


 Die Erfindung 
 



  Die Erfindung sieht einen Spulendorn mit einem drehbaren Ausleger vor, wobei der Ausleger einen inneren Längsteil und einen äusseren hülsenaufnehmenden Teil umfasst. Der hülsenaufnehmende Teil ist mit dem inneren Teil drehfest verbunden. Die Verbindungsmittel sind derart angeordnet, dass zumindest bei einer kritischen Drehzahl, die ein instabiles Verhalten des Dornes hervorrufen würde, beide Teile frei sind, Schwingungen in der Eigenform auszuführen. Der Längsteil und der hülsenaufnehmende Teil werden nachfolgend zusammen als "System" bezeichnet. 



  Die Dornlänge kann grösser als 1000 mm (z.B. 1200 oder 1500 mm) sein, wobei die neue Konstruktion natürlich auch für kürzere Dorne anwendbar ist. Auch bei grösseren Dornlängen kann die Konstruktion derart getroffen werden, dass die niedrigste systemkritische Drehzahl, die zu einem instabilen Verhalten des Dornes (bzw. des Systemes) führt, oberhalb des Einsatzbereiches liegt. In der bevorzugten Anordnung ist die niedrigste systemkritische Drehzahl, die zu instabilen Verhältnissen führt, die dritte systemkritische Drehzahl, welche durch die zweite kritische Drehzahl des hülsenaufnehmenden Teils gegeben ist. Der Einsatzbereich kann zwischen den zweiten und dritten systemkritischen Drehzahlen liegen, wobei die Anordnung vorzugsweise derart ausgelegt wird, dass die zweiten und dritten systemkritischen Drehzahlen möglichst breit auseinander liegen. 



  Das Hülsenspannsystem ist vorzugsweise auf der Aussenfläche des hülsenaufnehmenden Teils montiert, eine Betätigungsvorrichtung dafür kann aber innerhalb dieses Teils angeordnet werden. Die Betätigungsvorrichtung umfasst z.B. ein Spannpaket, das vom äusseren Ende des Dornes entfernt wird, wobei Übertragungsmittel vorgesehen sind, um Bewegungen des Spannpaketes bis zum Dornende zu übertragen. 



  Die Anordnung kann zur Aufnahme von Standardhülsen mit einem Durchmesser der zylindrischen Innenfläche im Bereich 70 bis 130 mm ausgelegt werden. Heute werden Hülsen mit einem Innendurchmesser von 73, 94, 110 oder 125 mm verwendet, wobei die Grösse 125 eher als ungewöhnlich gilt. 



  Die Verbindung kann durch Schrumpfen bzw. Kleben des hülsenaufnehmenden Teils auf Verbindungselemente am inneren Teil erfolgen. Es können z.B. zwei solche Elemente vorgesehen werden, die vorzugsweise je aus einem Stück mit dem Längsteil gebildet werden. Es kann aber (auch) ein Sicherungselement, z.B. eine Schraube, vorgesehen werden, welches eine formschlüssige Verbindung zwischen den Teilen bewirkt. 



  Der Längsteil kann als eine Hohlwelle gebildet werden, wobei die Wanddicke der Welle sich über die Länge ändern kann. Der Längsteil kann aber als Vollwelle gebildet werden, oder er kann bloss mit einem Längskanal für ein Druckfluidum versehen werden. Der Längsteil kann auch aus mehreren Elementen zusammengestellt werden. 



  Einige Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend als Beispiele anhand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: 
 
   Fig. 1 eine Kopie der Fig. 1 aus EP-C-217 276 als Grundlage für die Erklärung der Weiterentwicklungen nach dieser Erfindung, 
   Fig. 2 den "inneren" (Lager-)Endteil eines ersten Dornes nach dieser Erfindung, wobei die Fig. 2A ein Detail aus der Fig. 2, zu einem grösseren Massstab, darstellt, 
   Fig. 3 den mittleren Teil des gleichen Dornes, 
   Fig. 4 den äusseren (freistehenden) Endteil des gleichen Dornes, 
   Fig. 5A bis D diagrammatisch "Schwingungsformen" des Dornes nach den Fig. 2 bis 4, 
   Fig. 6 eine erste Alternative und 
   Fig. 7 eine zweite Alternative. 
 



  Der in der Fig. 1 schematisch dargestellte Spulendorn 10 besteht aus einem Lagerteil 12 und einem vom Teil 12 fliegend getragenen Teil 14. Lagerteil 12 umfasst ein Gehäuse 16 mit Lagerelementen 18, die eine Drehachse 20 definieren. Die Lagerelemente 18 nehmen eine Hohlwelle 24 auf, die aus einem Stück mit einem zylindrischen, hülsenaufnehmenden Teil 22 verbunden ist. Es sind in Fig. 1 nur zwei Hülsen 26, 260 gezeigt, aber der Dorn 10 kann für die gleichzeitige Bildung von mehr als zwei Spulen 28 konzipiert werden. Der Hohlraum 30 innerhalb des Teils 22 ist am freien Ende des Dornes durch einen Deckel 32 abgeschlossen und enthält das Hülsenspannsystem. Letzteres umfasst kolbenartige Betätigungsvorrichtungen 36 für Hülsenspannelemente 34, die durch Löcher in der Wand des Teils 22 nach aussen gegen die jeweilige Hülse gedrängt werden können.

   Die Vorrichtungen 36 können durch Druckluft über ein Rohr 38 betätigt werden, das mit einem Druckluftkanal 40 in der Welle 24 in Verbindung steht. 



  Die innere Hülse 26 ist in der Längsrichtung des Dornes mittels eines Anschlages 42 positioniert. Für die (jede) weitere Hülse (z.B. für die Hülse 260) müssen Positionierungselemente 44 vorgesehen werden, die aus dem Innenraum des Dornes hervorgeschoben bzw. in diesen Raum wieder zurückgezogen werden können. Dadurch kann ein Abstand 46 zwischen benachbarten Hülsen 26, 260 frei gehalten werden, sodass Fadenfangelemente 48 zwischen den Hülsen aus dem Innenraum des Dornes ausgefahren werden können, nachdem die Hülsen positioniert worden sind. Solche Fangelemente sind in EP-C-217 276 beschrieben, sind aber für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung und werden deshalb hier vernachlässigt.

   Im Hohlraum 30 sind auch Betätigungsvorrichtungen 50, 52 für die Elemente 44, 48 vorgesehen, die aber hier nicht weiter erläutert werden, weil sie ebenfalls für die Weiterentwicklung belanglos sind. 



  Der neue Dorn (Fig. 2 bis 4) unterscheidet sich grundsätzlich vom Bekannten darin, dass der hülsenaufnehmende Teil 60 nicht mehr aus einem Stück mit der von den Lagern 62 direkt getragenen Hohlwelle 64 (Fig. 2) gebildet ist. Die Welle 64 ist aber mit einem hohlen, hervorstehenden Längsteil (Verlängerungsteil) 66 versehen, der nachfolgend näher anhand der Fig. 3 und 4 erläutert wird. Die Lager 62 werden nach wie vor in einem Gehäuse 16 untergebracht, das durch eine geeignete Halterung (nicht gezeigt) in der Spulmaschine (z.B. in einer Maschine nach WO 93/17 948 oder EP 655 409) montiert werden kann. 



  Der hülsenaufnehmende Teil 60 umfasst einen im Wesentlich rohrförmigen Körper ("Rohr") mit einem über der Länge möglichst konstanten Aussendurchmesser und offenen Enden. Das Rohr 60 ist an zwei Stellen 68 bzw. 70 in seiner Mittelpartie (Fig. 3) mit dem Verlängerungsteil 66 verbunden, wobei die beiden Endpartien des Rohres 60 frei sind, gegenüber anderen Teilen des Dornes Schwingungen auszuführen, wie nachfolgend erläutert wird. An seinem "inneren" Ende (in der Nähe der Welle 64) ist das Rohr 60 mit einem Hülsenstopp 65 versehen, der aber auch als Auswuchtring dient, wie ebenfalls nachfolgend näher erklärt wird. 



  Der Verlängerungsteil 66 reicht nicht in die Vorderpartie (Fig. 4) des Rohres 60 hinein, sondern diese Partie enthält ein (Spann-)Federpaket 72, das (beispielsweise) nach EP-B-270 826 gestaltet werden kann und zur Betätigung eines Hülsenspannsystems 74 dient. Letzteres System 74 ist auf der zylindrischen Aussenfläche des Rohres 60 angebracht. Die Darstellung in den Fig. 2 bis 4 ist bloss schematisch, es sind aber solche Hülsenspannsysteme z.B. aus der J7/A2 Maschine der Anmeldefirma, bzw. aus DE-A-19 607 916; EP-A-234 844; DE-A-3 039 064; EP-A-078 978 oder US-B-4 223 849 bekannt. Eine Stange 76 überträgt die Spannkräfte bzw. die Spannbewegungen des Paketes 72 an ein Deckelelement 78, welches in diesem Fall nicht bloss als Endverschluss, sondern auch als Übertragungsglied zum Übertragen der Spannkräfte an das System 74 dient.

   Das Element 78 kann auch zum Auswuchten benutzt werden, wobei diese Funktion allenfalls von einem scheibenförmigen Element 73 innerhalb des Dornes übernommen werden kann. Letzteres Element dient auf jeden Fall als Führung für die Stange 76. 



  Die Wanddicke des hohlen Verlängerungsteils 66 ist in der sich der Welle 64 anschliessenden Zone relativ gross, wobei sich diese Wanddicke in der Längsrichtung des Teils 66 von der Welle weg abnimmt, entweder allmählich oder, wie gezeigt, an einer steilen Schulterpartie 79. Der Verlängerungsteil 66 ist ausserdem mit zwei, radial nach aussen hervorstehenden Ringelementen 80 bzw. 82 versehen, welche die vorerwähnten Verbindungsstellen 68, 70 definieren, wobei der eine Ring 82 am äusseren (von der Welle 64 entfernten) Ende des Verlängerungsteils 66 gebildet ist. Jedes Ringelement 80, 82 bietet der Innenfläche des Rohres eine Verbindungsfläche an, die z.B. zylindrisch oder konisch ausgebildet werden kann.

   Die eigentliche Verbindung kann z.B. durch Reibung erfolgen, beispielsweise dadurch, dass das Rohr 60 auf den Elementen 80, 82 geschrumpft wird, oder dass die beiden Elemente durch eine geeignete Vorrichtung (nicht gezeigt) gegeneinander und dadurch radial nach aussen gedrängt werden. In einer Alternative wird ein Klebstoff zwischen den Flächen der Elemente 80, 82 und der Innenfläche des Rohres 60 eingeführt/vorgesehen, was ebenfalls eine drehfeste Verbindung ermöglicht. Wenn nötig kann ein Sicherungselement 81 (z.B. in der Form einer Schrau be oder eines Stiftes) vorgesehen werden, um eine relative Drehung der Welle und des Rohres zu unterbinden. 



  Die Wanddicke des Rohres 60 ist möglichst konstant über den grössten Teil seiner Länge, wobei in den beiden Endregionen je eine gestufte Abnahme der Wanddicke gegen das Rohrende vorgesehen ist, wie ebenfalls nachfolgend näher erläutert wird. Ausserdem, ist an einer vorbestimmten Stelle ein Innenring 84 (Fig. 3) vorgesehen, der als Anschlag für den Endring 82 des Längsteils dient. In der Nähe dieses Innenringes 84 befindet sich eine Schulter 86 (Fig. 4), welche als Endanschlag für einen mit der Stange 76 festgebundenen Kolben 88 dient, wobei die Innenfläche des Rohres 60 als "Zylinder" für diesen Kolben gebildet ist. Das Spannpaket 72 ist zwischen dem Kolben 88 und einem scheibenförmigen Anschlag 89 zusammengedrückt. 



  Die Funktion der dargebildeten Teile werden nun anhand der schematischen Darstellungen der Fig. 5 näher erklärt. 



  Jede der Fig. 5A bis 5D zeigt schematisch die Lagerstellen 62, die Welle 64 samt Verlängerungsteil 66 und das Rohr 60. Diese Elemente verhalten sich in der Darstellung nach Fig. 5A gesamthaft als einen "starren Rotor" nach den Begriffen der Auswuchttechnik, z.B. bei Drehzahlen in der Nähe von Null. 



  Bei einer relativ niedrigen Drehzahl (z.B. ca. 600 Touren) verhält sich der Dorn nach dem im Fig. 5B abgebildeten Muster, d.h. der Verlängerungsteil 66 verbiegt sich zunehmend in einer Richtung von der Lagerstelle weg, wobei sich das Rohr 60 noch als ein "starrer" Körper verhält. Das in der Fig. 5B abgebildete Muster stellt eine erste "Eigenform" für das Schwingungsverhalten des Verlängerungsteils 66 dar. Die Drehzahl, die zu diesem Zustand führt, kann als die "erste kritische" Drehzahl vom Verlängerungsteil 66 bezeichnet werden. Diese Drehzahl kann auch als die erste "systemkritische" Drehzahl bezeichnet werden. Sie ist derart niedrig, dass sie deutlich unterhalb des Einsatzbereiches liegt und bloss beim Hochlaufen durchfahren werden muss, was ohne Risiken erfolgen kann. 



  Bei einer höheren Drehzahl, z.B. um 6800 Touren, verbiegt sich auch das Rohr 60 elastisch gegenüber den Verbindungsstellen 68, 70, wobei das Rohr ungefähr gerade bleibt. Dies stellt die erste "Eigenform" für das Schwingungsverhalten des Rohres 60 dar und es entsteht daraus ein Schwingungsmuster nach Fig. 5C. Die Drehzahl, die zu diesem Muster führt, kann als die "erste kritische" Drehzahl des Rohres 60 und/oder als die "zweite systemkritische" Drehzahl bezeichnet werden. Diese Drehzahl liegt im Einsatzbereich des Dornes und stellt ein Problem dar, das sich allerdings "gutmütig" (in tolerierbaren Grenzen) verhält. Das Problem kann in vielen Fällen durch die eine oder andere (bzw. mehrere) der folgenden Massnahmen erfolgreich bekämpft werden: 



  1. durch Auswuchten (z.B. am vorerwähnten Ring 65, Fig. 2, bzw. am Deckelelement 78, Fig. 4), 



  2. durch eine geeignete Abstufung der Abnahme der Wanddicke in den Endregionen vom Rohr 60, 



  3. durch schwingungsdämpfende Mittel an geeigneten Stellen. 



  Schliesslich bei einer noch höheren Drehzahl, z.B. in der Nähe von 23 500 Touren, verbiegt sich auch das Rohr 60 elastisch in der eigenen Längsrichtung, was zu einem Schwingungsmuster nach Fig. 5D führt. Die beiden Verbindungsstellen 68, 70 (Fig. 3) sind möglichst in der Nähe vom "Knotenpunkt" dieser Verbiegung positioniert, was bedeutet, dass das Spannpaket 72 (Fig. 4), mit seinem entsprechenden Zusatzgewicht, ebenfalls in der Nähe des Knotenpunktes untergebracht ist. Die Drehzahl, die zu dieser zweiten Eigenform des Rohres führt, kann als die "zweite kritische" Drehzahl des Rohres 60 und/oder die "dritte systemkritische" Drehzahl bezeichnet werden. 



  Die Wirkungen dieser Schwingungen können bis zu einem gewissen Grad durch dynamisches Auswuchten des Rohres gelindert werden, das Schwingungsproblem an dieser Drehzahl verhält sich aber nicht gutmütig, sondern bösartig. Weitere Drehzahlsteigerungen, nachdem sich diese Eigenform gebildet hat, führen früher oder später zu instabilen Verhältnissen, zu einer "Havarie". Das dynamische Auswuchten wird möglichst in mindestens drei Ebenen durchgeführt, z.B. an beiden Enden des Rohres 60 und an einer geeigneten Stelle dazwischen. Die obere Grenze des (Drehzahl-)Einsatzbereiches vom Dorn wird durch die Güte des Auswuchtverfahrens bestimmt.

   Der Verlängerungsteil 66 kann derart gebildet werden, dass seine zweite kritische Drehzahl noch deutlich höher als die zweite kritische Drehzahl des Rohres 60 liegt, sodass die zweite Eigenform des Verlängerungsteils für die Bestimmung des Einsatzbereiches vom Dorn keine Rolle spielt. 



  Die Fig. 2A zeigt eine vorteilhafte Ausführung der "Übergangspartie", wo die Welle 64 in die Verlängerung 66 übergeht. Nach Fig. 2 besteht in dieser Partie ein ringförmiger Spalt S zwischen der Welle 64 bzw. der Verlängerung 66 und dem Rohr 60. Der Spalt S sollte derart gross gewählt sein, dass die Schwingungen des Rohres 60 zu keinen Berührungen mit den inneren Teilen führen. Sicherheitshalber kann aber ein elastisches Element 90 (Fig. 2A), z.B. ein O-Ring, im Spalt S vorgesehen werden, um die erwähnten Berührungen auszuschliessen. 



  In gewissen Fällen wird es allenfalls nicht möglich sein, das Schwingungsproblem an der zweiten systemkritischen Drehzahl durch die vorerwähnten Massnahmen in Griff zu halten. In einem solchen Fall kann eine "Beruhigung" der Schwingungen des Rohres 60 bei seiner ersten kritischen Drehzahl dadurch erfolgen, dass diese Schwingungen zum Teil auf die Welle 64, vorzugsweise über energieabsorbierende bzw. schwingungsabsorbierende Mittel, übertragen werden. Diese Mittel bilden eine "Kupplung", die aber bei höheren Drehzahlen ihre koppelnde Wirkung verlieren sollte, da das Rohr 60 bei seiner zweiten kritischen Drehzahl frei sein sollte, Schwingungen in der Eigenform auszuführen. Eine "Fliehkraftkupplung" kann diese Funktion erfüllen. Eine dazu geeignete Lösung kann anhand der Fig. 2A erklärt werden.

   Die Kupplung besteht aus mindestens einem gummi(artigen) O-Ring 90, der beim Montieren zwischen der Welle 64 und dem Rohr 60 einen vorbestimmten Querschnitt aufweist, welcher z.B. den Spalt S zwischen der Welle 64 und dem Rohr 60 auffüllt. Das Material des O-Ringes ist derart gewählt, dass bei Drehzahlen des Dornes bis zur zweiten systemkritischen Drehzahl der vorbestimmte Querschnitt im Wesentlichen beibehalten wird. Schwingungen des Rohres 60 bei der zweiten systemkritischen Drehzahl verursachen daher abwechslungsweise das Zusammendrücken bzw. sich Ausbreiten des O-Ringes. Das Material des O-Ringes absorbiert dabei einen Teil der Energie der Schwingungen, die somit nicht als kinetische Energie auf die Welle 64 weitergegeben wird - diese absorbierte Energie wird z.B. als Wärme vom Dämpfungselement 90 abgegeben.

   Ein weiterer Teil der kinetischen Energie der Schwingungen wird über den O-Ring an die Welle 64 übertragen und im Material der Welle "vernichtet". 



  Der O-Ring 90 funktioniert als Kupplung, solange eine dazu ausreichende Berührung zwischen dem O-Ring 90 und der Welle 64 vorhanden ist. Der O-Ring 90 ist aber derart weich, dass er sich unter der Wirkung der Fliehkraft radial ausbreitet, d.h. seine Innenfläche sich von der Welle 64 entfernt, wobei sein Querschnitt verformt wird. Eine schwingungsübertragende Berührung mit der Welle 64 ist deshalb nur bis zu einer vorgegebenen Drehzahl möglich, wird aber aufgehoben, wenn der O-Ring 90 bei höheren Drehzahlen nach aussen, gegen die Innenfläche des Rohres 60, gedrückt wird. Die Steifheit des O-Ring-Materials kann derart gewählt werden, dass eine Aufhebung der koppelnden (übertragenden) Wirkung in einem vorbestimmten Drehzahlbereich zwischen der zweiten und der dritten systemkritischen Drehzahl zu Stande kommt. 



  Fig. 6 und 7 zeigen je eine Variante der Welle 64 nach Fig. 2 bis 4. Die Welle 92 nach Fig. 6 ist im Wesentlichen als Vollwelle (statt als Hohlwelle, wie die Welle 64) gebildet, wobei sich ein Kanal 94 der Längsachse entlang erstreckt. Dieser Kanal 94 führt ein Druckfluidum an das Spannpaket 72, der gegenüber Fig. 4 unverändert bleibt. Fig. 7 zeigt wiederum eine Variante mit einer Hohlwelle 96, die aber als separates Element auf einem "Sockel" 98 aufgestulpt wird, was die Steifigkeit der Welle in der Nähe des Lagerteils merklich erhöht.

Claims (12)

1. Ein Spulendorn mit einem drehbaren Ausleger, wobei der Ausleger einen inneren Längsteil (66) und einen äusseren hülsenaufnehmenden Teil (60) umfasst und der hülsenaufnehmende Teil (60) mit dem inneren Längsteil (66) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (68, 70) derart angeordnet ist, dass zumindest bei der zweiten systemkritischen Drehzahl beide Teile (60, 66) frei sind, Schwingungen in der Eigenform auszuführen.

2. Ein Dorn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dornlänge grösser als 1000 mm, insbesondere 1200 mm, ist.

3. Ein Dorn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktion derart getroffen ist, dass die niedrigste, zu instabilen Verhältnissen führende, kritische Drehzahl oberhalb des Einsatzbereiches liegt.

4.

Ein Dorn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die niedrigste, zu instabilen Verhältnissen führende, Drehzahl die zweite kritische Drehzahl des hülsenaufnehmenden Teils (60) ist.

5. Ein Dorn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übertragungsmittel vorhanden ist, um Schwingungen von einem Teil zum anderen zu übertragen, wobei die übertragende Wirkung bei steigender Drehzahl aufgehoben wird.

6. Ein Dorn nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hülsenspannsystem (74) an der Aussenfläche des hülsenaufnehmenden Teils (60) montiert ist, wobei eine Betätigungsvorrichtung (86, 72, 76) für das Hülsenspannsystem (74) innerhalb des hülsenaufnehmenden Teils (60) angeordnet ist.

7.

Ein Dorn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung ein Spannpaket (72) umfasst, das vom äusseren Ende des Dornes entfernt wird, wobei Übertragungsmittel (76) vorgesehen sind, um Bewegungen des Spannpaketes (72) bis zum Dornende zu übertragen.

8. Ein Dorn nach Anspruch 7 und Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannpaket (72) in der Nähe vom Knotenpunkt der Eigenform des hülsenaufnehmenden Teils (60) an seiner zweiten kritischen Drehzahl montiert ist.

9. Ein Dorn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung an zwei untereinander einen Abstand aufweisenden Ringelementen (80, 82) des inneren Längsteils (66) erfolgt.

10.

Ein Dorn nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch die Bildung einer Reibfläche erfolgt, z.B. durch Schrumpfen des hülsenaufnehmenden Teils (60) auf Ringelemente (80, 82) am inneren Längsteil (66) vorgesehen ist.

11. Ein Dorn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch Kleben erfolgt, z.B. durch Kleben des hülsenaufnehmenden Teils (60) auf Ringelemente (80, 82) am inneren Längsteil (66).

12. Ein Dorn nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine formschlüssige Sicherungsverbindung vorgesehen ist.