CN107406215B - 卷绕锭子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在卷绕机中卷绕丝线的卷绕锭子。根据本发明，卷绕锭子具有用于接收多个卷绕套筒的长的突出的夹紧卡盘(3)，其中夹紧卡盘(3)可由安装在中空支撑件(11)中的多件式驱动轴(7)驱动。驱动轴具有彼此联接的后支撑轴(7.2)和前轴承轴(7.1)。后支撑轴(7.2)可以通过联接端联接至驱动器，并且前轴承轴(7.1)以不能相对于夹紧卡盘(3)旋转的方式连接至夹紧卡盘(3)。为了增加前轴承轴(7.1)的设计强度并且方便组装，根据本发明，前轴承轴(7.1)通过凸缘连接(6)连接至夹紧卡盘(3)。

Description

卷绕锭子

技术领域

本发明涉及一种用于卷绕丝线以形成多个筒子的卷绕锭子。

背景技术

例如，从DE 195 48 142 A1已知一般类型的卷绕锭子。

在卷绕机中使用已知的卷绕锭子并行地卷绕多个丝线从而形成筒子。为此，卷绕锭子被布置成在锭子支撑件上突出，其中卷绕锭子的突出部分被构造成用于接收并固定卷绕管的卡盘。该卡盘被实施为中空圆筒状，并且通过毂连接至布置在卷绕锭子的内部中的驱动轴。该驱动轴被安装成可在中空圆筒状中空支撑件内旋转，其中中空支撑件突出进入卡盘的内部中。

为了接收多个筒子，需要以对应大量的方式突出的卡盘，从而驱动轴必须具有相对较大的长度以便能够连接布置在锭子支撑件上的驱动器。这里，需要考虑到卡盘随着筒子重量增加而下降，这因而在驱动轴中导致了弯矩。为了能够跟随卡盘的下降，所述驱动轴以多件式构成，其中前轴承轴连接至卡盘，而后支撑轴连接器驱动器。卡盘和前轴承轴之间的连接通过传统的轴毂连接建立，其中卡盘的毂通过压配合连接而连接至前轴承轴的轴端。然而，根据结合连接的直径，一般通过收缩产生的这种类型的压配合连接危害驱动轴的强度。特别是在卡盘大量地突出的情况下，由于筒子重量而产生了与旋转相关的高弯矩，这种弯矩通过轴毂连接而必须由驱动轴承受。如今常用的卡盘在所述卡盘的长度方面以及在它们的驱动轴强度方面都受到限制。因而，必须将卡盘和轴承轴之间的收缩配合布置成尽可能接近支座，以便将与旋转相关的弯矩的有效杠杆臂保持得尽可能小。此外，在基本构思中必须考虑到轴承轴因为收缩配合连接而减少的设计强度。

发明内容

现在，本发明的目的是提供一种通用类型的卷绕锭子，其中可以可靠操作的方式来驱动大量地突出的卡盘。

本发明的进一步目的在于实现一种卷绕锭子，所述卡盘能够容易地组装在该卷绕锭子上。

根据本发明，该目的的实现在于，前轴承轴和卡盘通过凸缘连接而相互连接。

本发明的不同之处在于，具有相对较大轴直径的前轴承轴连接至卡盘，从而明显全面地增加驱动轴的设计强度。这里，能够利用卡盘的整个空腔，以便设计与轴承轴的凸缘连接。此外，没有必须考虑到的复杂的轴毂配合。能够使用简单的装置组装或拆卸驱动轴与卡盘之间的连接。

根据本发明的有利改进，利用整个轴横截面来进行凸缘连接。这里，所述凸缘连接被构造在所述前轴承轴的轴柄和所述卡盘的毂凸缘之间。因而可以利用相对较大的外部直径来传递驱动力。这里，该直径形成了杠杆臂，通过该杠杆臂抵消了与旋转有关的弯矩。

所述轴柄具有止动面，所述止动面被定向成横向于所述前轴承轴，并且与所述卡盘的所述毂凸缘上的配合面一起共同地形成分界面。通过平面配合能够有利地避免卡盘上的径向跳动误差。可以通过简单的方式将所述驱动轴和所述卡盘相对对准，从而可以显著改进的方式管理所需的径向跳动公差。

特别地，通过本发明的改进简化组装能力，其中所述前轴承轴的轴柄和所述卡盘的毂凸缘通过穿过所述分界面的多个螺钉而互连。这里，这些螺钉有利地布置成在分界面的表面上均匀地分布。在这种情况下，该分界面被构造成环状的，从而特别地方便遵守最紧密公差进行制造。

然而，另选地，所述前轴承轴的轴柄和所述卡盘的毂凸缘还可以通过布置在中心的螺钉进行连接。在这种情况下，分界面具有环状车削凹部，以便一方面利用最大外部直径来吸收与旋转相关的弯矩，另一方面确保牢固的螺钉连接。

在所述前轴承轴的设计强度方面，本发明的一种改进被证明是特别成功的，在该改进中，所述轴柄被直接构造成所述前轴承轴的轴杆的粗细的增加。这里，径向台阶可以通过对应宽大的圆化特征而变平坦。

在这种类型的卷绕锭子的操作中，必须考虑到由于从卷绕过程开始到结束的可变筒子直径而覆盖非常大的转速范围。这里，还必须考虑导致共振并因而导致振动应力的本证频率。就此而言，在驱动轴的稳定性方面，对于以可靠方式驱动卡盘来说具有对应阻尼特征的稳定支座必不可少。就此而言，本发明的改进是特别有利的，其中所述前轴承轴的支座被构造成在轴承衬套内，其中支撑在所述中空支撑件上的多个套筒阻尼环保持在所述轴承衬套的相对端部区域上。因而特别地避免了滚子轴承的倾斜。所述支座通过所述套筒阻尼环而相对于所述中空支撑件弹性地支撑，从而所述轴承轴能够相对于所述中空支撑件进行相对运动以便进行阻尼。

此外，设置成这样，即：所述后支撑轴的支座构造在轴承衬套内，其中所述轴承衬套通过多个套筒阻尼环相对于中空支撑件弹性地支撑。因而，能够有利地阻尼从驱动侧以及从输出侧产生的作用在所述驱动轴上的振动应力。

为了以独立于生产公差的方式在支座上获得预定阻尼特性，所述套筒阻尼环优选由内套筒和包围所述内套筒的外套筒形成。橡胶元件被包围在所述内套筒和所述外套筒之间。布置在所述外套筒和所述内套筒之间的所述橡胶元件因而形成弹簧/阻尼元件，以便对所述内套筒和所述外套筒之间产生的相对运动进行阻尼。

为了在非常延伸地突出的卡盘的情况下实现驱动轴的各个轴部不会由于与旋转相关的弯矩而产生过大应力，本发明的改进是特别有利的，其中，所述前轴承轴和所述后轴承轴通过位于所述中空支撑件中的多个弯曲弹性联轴器连接至中间轴。因而可以在驱动轴的驱动系内实现使卡盘能够降低的多个弯曲点，而不会使驱动轴发生任何弯曲。

为了能够实现轴向可调节性以及简单的组装，进一步设置成这样，即：所述联轴器中的至少一个联轴器通过多个夹紧元件连接至所述轴的相对轴端。对应地，这里还可以实现进一步增加特别是所述轴承轴的设计强度的大的轴直径。

附图说明

下面将参照附图通过若干示例性实施方式更详细地说明根据本发明的卷绕锭子。

在图中：

图1示意性地示出了根据本发明的卷绕锭子的第一示例性实施方式的纵向剖视图；

图2示意性地示出了根据本发明的卷绕锭子的另一个示例性实施方式的纵向剖视图；

图3.1和3.2示意性地示出了图2的示例性实施方式的驱动轴的联轴器中的一个联轴器的多个视图；以及

图4示意性地示出了根据本发明的卷绕锭子的另一个示例性实施方式的纵向剖视图。

具体实施方式

在图1中以部分视图示意性地示出了卷绕锭子的第一示例性实施方式的纵向剖视图。卷绕锭子2通过中空支撑件11保持在锭子支撑件1上。在锭子支撑件1上，卷绕锭子2具有大量地突出的卡盘3，卡盘3在两端处被构造成中空圆筒状。卡盘3的自由端没有在图1中示出，因为在该自由端中不包括与本发明相关的任何部件。卡盘3的自由端通常由盖密封。

卡盘3的相对端(即面对锭子支撑件1的端部)用于接收驱动轴7。驱动轴7由前驱动轴7.1和后驱动轴7.2形，前驱动轴和后驱动轴通过收缩衬套41而互连。前轴承轴7.1通过凸缘连接6以不能相对于卡盘旋转的方式联接至卡盘3。在该示例性实施方式中，凸缘连接6构造在卡盘3的毂凸缘19和前轴承轴7.1的轴柄18之间。这里，轴柄18(轴柄18被构造成在前轴承轴7.1的轴杆24的厚度上增加)形成了被定向成横向于轴线的止动面21。毂凸缘19的配合面20与止动面21相对。毂凸缘19和轴柄18因而形成了被定向成横向于卡盘轴线的分界面22。这里，位于轴柄18上的止动面21具有中央环状车削凹部42并且与毂凸缘19的配合面20(实施为大端面)共同地形成基本横跨卡盘3的整个内径延伸的环状分界面22。这里，轴柄18和毂凸缘19之间的连接通过多个螺钉23建立。为此，螺钉23均匀地分布在接触面上并且穿过环状分界面22，以便将两个部件18和19互连。

前轴承轴7.1的轴杆24突出到中空支撑件11的内部中，并且通过前支座8.1安装成可在中空支撑件11的中空圆筒状突出部分中旋转。为此，中空支撑件11通过中空圆筒状自由端突出到卡盘3的内部。卡盘3的面对锭子支撑件1的那个端部以与中空支撑件11间隔开的方式包围突出的中空支撑件11，从而卡盘3能够相对于固定的中空支撑件11旋转。

前轴承轴7.1的前支座8.1布置在中空圆筒状中空支撑件11中。在该示例性实施方式中，前轴承8.1由两个滚子轴承13.1和13.2形成，这两个滚子轴承通过其内环保持在前轴承轴7.1的圆周上并且通过其外环支撑在轴承衬套12.1上。

一方面为了能够承受静态轴承载荷，另一方面为了在经过临界卷绕速度时避免卡盘3冲击中空支撑件11的圆周，多个套筒阻尼环设置在轴承衬套12.1的圆周上。在该示例性实施方式中，设置了两个套筒阻尼环14.1和14.2，这两个套筒阻尼环均布置在轴承衬套12.1的端部区域。具体而言，这里，其中一个套筒阻尼环14.2定位在凸缘连接6的附近。轴承衬套12.1突出超过滚子轴承13.1，从而将套筒阻尼环14.2布置成与滚子轴承13.2轴向偏移。

套筒阻尼环14.1和14.2的构造相同，并且将通过套筒阻尼环14.2的示例性实施方式来更详细地进行说明。套筒阻尼环14.2具有保持在轴承衬套12.1的圆周上的内套筒32。内套筒32分配有外套筒33，外套筒33以与内套筒32间隔开的方式包围内套筒32并且支撑在中空支撑件11上。被构造成橡胶弹簧的橡胶元件34布置在外套筒33和内套筒32之间。内套筒32和外套筒33因而能够相对于彼此移动。内套筒32和外套筒33优选由金属形成，从而橡胶元件23能够通过硫化而紧固在内套筒32和外套筒33之间。用作橡胶弹簧的橡胶元件24在材料和/或弹簧/阻尼特性方面能够针对振动安装位置和安装情况进行调整。此外，外套筒33和内套筒32能够以精确方式以紧密生产公差生产，从而在安装套筒阻尼环14.2和14.1时有利地避免不容许的变形。相比而言，通过外套筒33和内套筒32的可移动性，能够一定程度地补偿轴承衬套12.1和中空支撑件11之间在安装空间内的轻微公差偏离，而不会不利地影响橡胶元件34的弹簧/阻尼特性。

后支撑轴7.2的后支座8.2被构造在中空支撑件11的直接被保持在锭子支撑件1上的中空圆筒状部分中。在该示例性实施方式中，后支座8.2由保持在后轴承轴7.2和轴承衬套12.2之间的两个滚子轴承16.1和16.2形成。另外两个套筒阻尼环17.1和17.2布置在轴承衬套12.2的圆周上。后轴承轴7.2通过驱动端突出到中空支撑件11外部，其中该驱动端被构造成为联接端10。就此而言，锭子驱动器可以通过联接端10直接联接至驱动轴7。

为了接收和固定卷绕管，卡盘3在圆周上具有夹紧装置4和卡紧套筒5。夹紧装置4和卡紧套筒5在现有技术中是众所周知的，因此这里将不再更详细地说明。夹紧装置4和卡紧套筒5例如可以根据WO2011/086142A1的示例性实施方式来实施。就此而言，在这方面参照引用的公报，这里不再提供进一步说明。

在操作中，多个卷绕管被顺序地推入配合到卡紧套筒5的圆周上并且通过夹紧装置4固定。卷绕锭子2的操作因而从前侧进行，从而通常将卷绕锭子的自由端称为前端，而将紧固至锭子支撑件1的端部称为后端。可以卷绕一根丝线以在卡盘的圆周上的每个卷绕管上形成筒子。为此，卡盘3由驱动轴7驱动，从而获得用于卷绕丝线的基本恒定圆周速度。由锭子驱动器产生的扭矩通过后轴承轴7.2和收缩衬套41传递至前轴承轴7.1。前轴承轴7.1通过凸缘连接6以不能相对于卡盘3旋转的方式连接至卡盘3，从而以由驱动轴7确定的转数驱动卡盘3。

随着筒子重量在卡盘3的圆周上增加，卡盘3相对于中空支撑件11下降，其中与旋转相关的弯矩通过凸缘连接6传递至驱动轴7。在前轴承轴7.1和后轴承轴7.2之间设置收缩衬套41以进行分离。通过增加前轴承轴的设计强度，由于轴柄18，前轴承轴7.1仅能够有限程度地跟随卡盘3的下降。为了消除在非常大量地突出的卡盘的情况下产生的下降事件，驱动轴因而优选由多个轴部形成。

在图2中以纵向剖视图示出了根据本发明的卷绕锭子的另一个示例性实施方式。图2中的示例性实施方式基本与根据图1的示例性实施方式相同，从而在该阶段将仅描述不同之处，其他地方参照上述描述。

在根据本发明的卷绕锭子的示例性实施方式的情况下，如图2所示驱动轴7由前轴承轴7.1和后轴承轴7.2构成，在该示例性实施方式中，前轴承轴7.1和后轴承轴7.2通过中间轴7.3互连。为此，前轴承轴7.1通过前联轴器9.1连接至中间轴7.3，后轴承轴7.2通过后联轴器9.2连接至中间轴7.3。前轴承轴7.1通过已经在根据图1的示例性实施方式的环境中说明的凸缘连接6联接至卡盘3，并且通过前支座8.1安装在中空支撑件11中。后支撑轴7.2同样实施为与上述示例性实施方式相同，并且具有自由联接端10。在该示例性实施方式中，中间轴7.3没用任何支撑特征部而保持在中空支撑件11内，并且所述中间轴7.3仅在其轴端处通过联轴器9.1和9.2以不同相对于相邻的轴承轴7.1和7.2旋转的方式联接至相邻的轴承轴7.1和7.2。

另外参照图3.1和3.2，以便说明联轴器9.1和9.2，所述图示出了其中一个联轴器的多个视图，在该示例中，示出了联轴器9.1的多个视图。联轴器9.1的侧视图在图3.1中示出，而剖视图在图3.2中示意性地示出。在没有特别提及任何一幅图的情况下，下面描述都适合于这两幅图。

联轴器9.1在两端处均具有一个夹紧元件26.1和26.2。夹紧元件26.1和26.2通过夹紧连接而连接至前轴承轴7.1的轴端30.1和中间轴7.3的轴端30.2。夹紧元件26.1和26.2包围联接装置28，联接装置28固定连接至夹紧元件26.1和26.2，并且被构造成在轴向方向上以及在横向方向上具有弹性。然而，联接装置28被实施为在旋转轴线上是旋转刚性的，从而在轴7.3和7.1之间执行扭矩的扭转刚性传输。例如，可以使用波纹管元件或爪元件作为联接装置28。

每个夹紧元件26.1和26.2都为相同实施方式。因而，在图3.1和图3.2中示出了由两个半壳状夹紧部分27.1和27.2形成的夹紧元件26.1。夹紧部分27.1和27.2在其之间包围装配孔25。这里，装配孔25适合于前轴承轴7.1的轴端30.1的外径，从而在夹紧部分27.1和27.2的螺钉配合状态下产生螺钉配合的干涉配合。因而能够产生在前轴承轴7.1的整个圆周上基本均匀的每单位面积的接触压力。夹紧部分27.1和27.2的螺钉配合通过两个相对的螺钉装置29进行。这里，其中一个夹紧部分27.1或27.2固定连接至联接装置28。另一个夹紧部分作为单独部分增加，其中这些夹紧部分27.1和27.2形成了一对预制的结合配对件。

如图3.1所示，相对的夹紧元件26.2同样具有通过螺钉装置29互连的两个半壳状夹紧部分27.1和27.2。

如图2所示，在该示例性实施方式中，轴承轴7.1和7.2与中间轴7.3之间的联轴器9.1和9.2为相同实施方式。然而，在该方面要明确地阐明，根据需要，联轴器9.1和9.2也可以具有不同构造类型的夹紧连接和联接装置。通过联轴器9.1和9.2与轴7.1至7.3之间的夹紧联接，可以实现简单地组装卷绕锭子1的驱动轴7。而且，驱动轴的各个轴部可以以轴向方式相互进行调节，这特别方便通过凸缘连接6联接卡盘3。

在图1和2中所示的根据本发明的卷绕锭子的示例性实施方式的情况下，卡盘通过多个螺钉连接至轴承轴。然而，在原理上，还可以想到卡盘和轴承轴之间的凸缘连接的其他可能性，即，这两个部分仅通过一个螺钉螺纹配合至彼此。在图4中示意性地示出了这种类型的实施方式。

图4中的示例性实施方式基本与根据图1的示例性实施方式相同，从而在该阶段将仅描述不同之处，其他地方参照上述描述。

前轴承轴7.1通过一个端部通过联轴器9以弯曲弹性的方式连接至后支撑轴7.2。这里，联轴器9通过夹紧元件优选保持在后支撑轴7.2和前轴承轴7.1的轴端上。就此而言，联轴器9可以被构造成与图3中所述的示例一致。

在相反端，轴承轴7.1具有轴柄18，轴柄18通过凸缘连接6连接至卡盘3的毂凸缘19。这里，轴柄18(轴柄18被构造成在前轴承轴7.1的轴杆24的厚度上增加)形成了被定向成横向于轴线的止动面21。毂凸缘19的配合面20与止动面21相对。这里，位于轴柄18上的止动面21具有中央环状车削凹部42，从而在毂凸缘19的配合面20之间构成具有大端面的分界面22，所述分界面22被环状车削凹部22中断。位于中央区域中的分界面22被螺纹配合到轴杆18中的螺钉23穿过。就此而言，在该示例性实施方式中，凸缘连接6由螺钉形成。卡盘3的毂凸缘19通过螺钉23与轴承轴7.1的轴柄18保持在一起。分界面22内的接触面被实施为尽可能小，并且仅受到每单位面积的容许接触压力限制。

轴柄18和毂凸缘19之间的分界面22的外部环绕区域使得能够横跨凸缘连接6的最大可能直径进行支撑。非常高的与旋转相关的弯矩因而能够由凸缘连接承受。

图4中所示的根据本发明的卷绕锭子的示例性实施方式因而提供了甚至更好的组装能力，其中能够持续地确保精确地生产，以便避免径向跳动误差。

根据本发明的卷绕机适合于在熔融纺丝过程中用来卷绕新挤出的丝线的当前所有卷绕机。因而能够在卷绕机上实现非常大量地突出的卡盘，从而能够同时卷绕多个丝线以在卡盘的圆周上形成筒子。

Claims (7)

1.一种用于在卷绕机中卷绕丝线以形成多个筒子的卷绕锭子，所述卷绕锭子具有用于接收所述筒子的至少一个大量地突出的卡盘（3），其中所述卡盘（3）能由安装在中空圆筒状中空支撑件（11）中的多件式驱动轴（7）驱动，所述驱动轴（7）通过后支撑轴（7.2）能联接至驱动器，并且所述驱动轴（7）通过连接至所述后支撑轴（7.2）的前轴承轴（7.1）以不能相对于所述卡盘（3）旋转的方式连接至所述卡盘（3），其特征在于，所述前轴承轴（7.1）和所述卡盘（3）通过凸缘连接（6）互连，

其中，所述凸缘连接（6）被构造在所述前轴承轴（7.1）的轴柄（18）和所述卡盘（3）的毂凸缘（19）之间，所述轴柄（18）形成在所述驱动轴（7）的端部，并且

其中，所述轴柄（18）通过所述前轴承轴（7.1）的轴杆（24）的粗细的增加而形成，

其中，所述轴柄（18）和所述毂凸缘（19）之间的分界面（22）具有环状车削凹部（42），并且所述前轴承轴（7.1）的所述轴柄（18）和所述卡盘（3）的所述毂凸缘（19）通过以居中方式穿过所述分界面（22）的螺钉（23）互连。

2.根据权利要求1所述的卷绕锭子，其特征在于，所述轴柄（18）具有止动面（20），所述止动面（20）被定向成横向于所述前轴承轴（7.1），并且与所述卡盘（3）的所述毂凸缘（19）上的配合面（21）一起共同地形成分界面（22）。

3.根据权利要求1所述的卷绕锭子，其特征在于，所述前轴承轴（7.1）的支座（8.1）被构造成在轴承衬套（12.1）内， 并且支撑在所述中空支撑件（11）上的多个套筒阻尼环（14.1，14.2）保持在所述轴承衬套（12.1）的相对端部区域上。

4.根据权利要求1所述的卷绕锭子，其特征在于，所述后支撑轴（7.2）的支座（8.2）被构造成在轴承衬套（12.2）中，并且支撑在所述中空支撑件（11）上的多个套筒阻尼环（17.1，17.2）保持在所述轴承衬套（12.2）的相对端部区域上。

5.根据权利要求3或4所述的卷绕锭子，其特征在于，每个所述套筒阻尼环（14.1，14.2，17.1，17.2）均由内套筒（32）和外套筒（33）形成，所述外套筒（33）以与所述内套筒（32）间隔开的方式包围所述内套筒（32），其中所述内套筒（32）和所述外套筒（33）通过橡胶元件（34）而弹性地互连。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的卷绕锭子，其特征在于，所述前轴承轴（7.1）和所述后支撑轴（7.2）通过位于所述中空支撑件（11）中的多个弯曲弹性联轴器（9.1，9.2）连接至中间轴（7.3）。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的卷绕锭子，其特征在于，设置有至少一个联轴器（9.1，9.2，9），所述至少一个联轴器通过多个夹紧元件（26.1，26.2）连接至所述轴（7.1，7.2，7.3）的相对轴端（30.1，30.2）。