CN107466286A - 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。为此，该卷绕锭子具有用于接收多个卷绕筒子的长的伸出卡盘，其中所述卡盘能够通过安装在中空支撑件中的多件式驱动轴驱动。所述驱动轴具有后轴承轴、中间轴和前轴承轴，其中所述前轴承轴以不能相对于所述卡盘旋转的方式连接至所述卡盘，并且其中所述后轴承轴与驱动器连接。所述轴承轴和所述中间轴通过前联轴器和后联轴器弹性地连接至彼此。为了实现可调节性和易于安装，根据本发明，所述前联轴器和/或所述后联轴器通过多个夹紧元件紧固在所述轴承轴的和所述中间轴的轴端。

Description

卷绕锭子

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于卷绕丝线以形成多个筒子的卷绕锭子。

从DE 2 261 709 A1中已知通用类型的卷绕锭子。

这种已知的卷绕锭子在卷绕机中用于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伸出，其中卷绕锭子的伸出部分被构造成用于接收和固定卷绕管的卡盘。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的中空支撑件中旋转，其中该中空支撑件伸入到卡盘的内部中。

为了接收多个筒子，需要相应大量地伸出的卡盘，从而驱动轴必须具有相对较大长度，以便联接布置在锭子支撑件上的驱动器。这里，要考虑到卡盘随着筒子重量增加而降低，这因而在驱动轴中导致弯曲应力。为了使驱动轴能够跟随卡盘的降低，所述驱动轴以多件式构成，其中前轴承轴连接至卡盘，而后轴承轴连接至驱动器。通过弯曲弹性联轴器连接至轴承轴的中间轴设置在后轴承轴和前轴承轴之间。这种类型的联轴器通过压配合连接而直接连接至轴端。然而，根据接头直径，通常通过收缩配合产生的这种类型的压配合连接确实会危害驱动轴的强度。此外，为了驱动卡盘，必须传递非常高的转速，在卷绕过程开始时，该转速可以为16000rpm以上。就此而言，必须高精度安装驱动轴，在驱动轴为多件式构造的情况下，尽管存在联轴器，所述安装都需要轴向对准。

现有技术中已知的卷绕锭子的另一个缺点在于，在卡盘大量地伸出的情况下，装配能力非常复杂或者几乎不可能。

因此，本发明的目的是提供一种通用类型的卷绕锭子，在这种类型的卷绕锭子的情况下，特别是非常大量地伸出的卡盘也能够容易地装配，并且以可靠操作的方式进行驱动。

根据本发明，该目的的实现在于，所述前联轴器和/或所述后联轴器通过多个夹紧元件紧固至所述轴承轴的轴端和所述中间轴的轴端。

本发明的有利改进由从属权利要求的特征和特征组合限定。

本发明使其自身与夹紧连接仅适合于振动较小的低扭矩的偏见不同，其中施加在轴上的每个单位面积的接触压力被认为太不均匀。然而，已经确立的是，即使在具有卷绕筒子的卡盘的全载荷下，也可以没有损失地在驱动轴的轴部之间的联接位置处进行扭矩传输。根据本发明的卷绕锭子的独特优点在于，轴端的圆周上的轴向固定是可变的，因而可以将中间轴精确地定位至轴承轴。

卡盘可以在全筒子载荷下降低，而不会迫使驱动轴变形。该降低可以由联轴器中的角变形有利地吸收，其中所述轴承轴和所述中间轴的轴端处的夹紧能够将轴在粗细方面增加。由此，能够将所述驱动轴实施为明显更粗，并且避免了基于高转速的弯矩以及由此在轴承上产生的反作用载荷。

为了在轴端的整个圆周上获得均匀的每单位面积接触压力，优选实施本发明的改进，其中：所述夹紧元件均由两个半壳状夹紧部分形成，所述夹紧部分之间包围装配孔，并且螺纹配合至彼此。轴端和夹紧部分的装配孔的直径可以相互适应，使得形成准螺纹可配合的干涉配合。在所述联轴器和所述轴端之间以这种方式分开的夹紧连接因而被证明特别成功。

为了能够补偿特别在卡盘上的全筒子重量的情况下由所述卡盘引起的降低，分配给所述轴端的一个所述联轴器的夹紧元件至少通过轴向和横向具有弹性的联接装置互连。例如，可以使用波纹管元件或爪式元件作为弯曲弹性联接装置。

由于在这种类型的卷绕锭子的操作中的高转速带(所述转速在从1400rpm到16000rpm的范围内)，一些共振无法被排除。然而，这种类型的临界卷绕速度导致卡盘的振动行为增强，这对驱动轴具有直接作用。就此而言，优选实施本发明的改进，其中所述中间轴相对于所述中空支撑件由多个阻尼轴承弹性地支撑。因而，还能够特别地避免通过联轴器传输振动。由于基本保持中间轴免受横向力和弯矩，阻尼轴承基本仅在共振的情况下作用。另外，实现了中间轴在中空支撑件内的非常稳定的引导。

优选地，所述阻尼轴承被保持在所述中间轴的端部区域中，并且所述阻尼轴承均由滚子轴承和套筒阻尼环形成。中间轴的旋转保持不受影响，并且只有中间轴上的相对运动通过滚子轴承而被直接引入到各自分配的套筒阻尼环内。

所述阻尼轴承的所述滚子轴承有利地由彼此并排布置的两个锭子轴承实施，所述锭子轴承以O型布置保持在所述中间轴的圆周上。因而一方面增加了在引导所述中间轴方面的稳定性，另一方面阻尼轴承保持对前轴承轴的相邻支座没有任何影响。

根据本发明的优选改进，所述前轴承轴的支座被构造在轴承衬套内，其中被支撑在所述中空支撑件上的多个套筒阻尼环被保持在所述轴承衬套的圆周上。因而特别地避免了所述滚子轴承的倾斜。所述支座相对于所述中空支撑件通过所述套筒阻尼环弹性地支撑，从而所述轴承轴为了阻尼而能够相对于所述中空支撑件执行相对运动。

此外，进一步设置成：所述后轴承轴的支座被构造在轴承衬套内，其中所述轴承衬套相对于所述中空支撑件通过多个套筒阻尼环弹性地支撑。因而能够有利地阻尼从驱动侧以及输出侧产生的振动应力。

为了在安装时以独立于生产公差的方式获得所述中间轴和所述支座的基本预定的弹性和阻尼，所述套筒阻尼环优选由内套筒和外套筒形成，所述外套筒以与所述内套筒间隔开的方式包围所述内套筒，其中橡胶元件被包围在所述内套筒和所述外套筒之间。可以在安装之前就预先使所述内套筒和所述外套筒之间的橡胶元件的弹性特性构造有预定的阻尼特性，并且可以针对安装位置和安装情形修改该阻尼特性。

根据本发明的卷绕机的不同之处特别在于，可以在伸出的卷绕锭子上构造多个卷绕工位。由于多件式驱动轴和所述多件式驱动轴的联轴器，能够实现特别大量地伸出的卡盘，从而能够显著地增加在卡盘的圆周上卷绕的筒子的数量。

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2.1和2.2示意性地示出了图1的示例性实施方式的驱动轴的其中一个联轴器的多个视图；

图3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4示意性地示出了图3的示例性实施方式的局部视图；以及

图5示意性地示出了根据本发明的卷绕机的视图。

在图1中以局部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。锭子支撑件1上的卷绕锭子2具有大量地伸出的卡盘3，卡盘3在两端都被构造成中空圆筒状。卡盘3的自由端没有在图1中示出，这是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的面对锭子支撑件2的相反敞开端用来接收驱动轴7，驱动轴7通过轴毂连接15连接至卡盘3的毂6。轴毂连接15被构造在毂6和前轴承轴7.1的轴肩18之间，所述轴肩18增加了所述前轴承轴7.1的粗细。

驱动轴7由轴承轴7.1、中间轴7.2和后轴承轴7.3形成。前轴承轴7.1通过前联轴器9.1连接至中间轴7.2。后轴承轴7.2通过后联轴器9.2以不能相对于中间轴7.1旋转的方式连接至中间轴7.1。

另外参照图2.1和2.2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(在该示例中为联轴器9.1)的多个视图。联轴器9.1的侧视图在图2.1中示出，而剖视图在图2.2中示意性地示出。在没有具体提及任一附图的情况下，下面的描述对这两幅附图都适用。

联轴器9.1在两端处都具有一个夹紧元件26.1和26.2。通过夹紧连接，夹紧元件26.1和26.2连接至前轴承轴7.1的轴端30.1和中间轴7.2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都是弹性的。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7.2和7.1之间执行扭矩的刚性扭转传输。例如可以使用波纹管元件或爪式元件作为联接装置28。

每个夹紧元件26.1和26.2均为相同实施方式。因而在图2.1和图2.2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在二者之间包围装配孔25。在这里，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的螺纹配合状态下产生一种螺纹配合的干涉配合。因而能够在前轴承轴7.1的整个圆周上产生基本上均匀的每个单位面积的接触压力。夹紧部分27.1和27.2的螺纹配合通过两个相对的螺钉装置29实现。一个夹紧部分27.1或27.2固定连接至联接装置28(如爪式元件)。

如图2.1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1所示，轴承轴7.1和7.3与中间轴7.2之间的联轴器9.1和9.2在该示例性实施方式中为相同实施方式。然而，在这方面需要明确说明的是，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。因而，槽状夹紧元件也将是可行的，以便将联轴器连接至轴端。

通过前支座8.1，前轴承轴7.1被安装成可在中空圆筒状中空支撑件11中旋转。为此，中空支撑件11通过中空圆筒状自由端伸入到卡盘3的内部中。卡盘3的面对锭子支撑件1的端部以与中空支撑件11间隔开的方式包围伸出的中空支撑件11。使得卡盘3能够相对于固定不同的中空支撑件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内。在该示例性实施方式中，前支座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应力，并且另一方面为了在经过临界卷绕速度时避免卡盘3冲击在中空支撑件11的圆周上，在轴承衬套12.1的圆周上设置多个套筒阻尼环。在该示例性实施方式中，设置了分别布置在轴承衬套12.1的端部区域中的两个套筒阻尼环14.1和14.2。具体而言，在这里，一个套筒阻尼环14.2定位在前轴承轴7.1和卡盘3之间的轴毂连接15附近。轴承衬套12.1伸出超过滚子轴承13.1，从而套筒阻尼环14.1被布置成与滚子轴承13.1轴向偏移。

套筒阻尼环14.1和14.2的结构相同，并且将在下面进行更详细地说明。

连接至前轴承轴7.1的中间轴7.2同样在固定连接至锭子支撑件1的中空支撑件11的伸出部分内延伸。后轴承轴7.3的后支座8.2被构造在中空支撑件11的直接保持在锭子支撑件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7.3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7.3通过驱动端伸出到中空支撑件11外，其中该驱动端被构造为联接端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。

为了接收并固定卷绕管，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在现有技术中众所周知，因此这里将不再更详细地说明。夹紧装置4和卡紧套筒5可以根据例如WO 2011/086142A1的示例性实施方式来实施。就此而言，在这方面参考所引用的公报。

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的操作因而从前侧执行，从而将卷绕锭子2的自由端称为前端，并且将紧固至锭子支撑件1的端部称为后端。在位于卡盘3的圆周上的每个卷绕管上卷绕一根丝线以形成筒子。为此，通过驱动轴7以获得用于卷绕丝线的基本恒定圆周速度的方式驱动卡盘3。在驱动轴7内，扭矩通过后轴承轴7.3并通过后联轴器9.2引导至中间轴7.2，并且通过联轴器9.1从所述中间轴7.2引导至前轴承轴。前轴承轴7.1通过轴毂连接15将该扭矩传递至卡盘3。卡盘3上的应力和振动通过轴毂连接15直接引导至前轴承轴7.1的自由端。由于这种类型的卷绕锭子因其复杂构造而具有多个临界本征频率(这些本征频率在于激励频率配对时会导致共振)，因此通过套筒阻尼环14.1和14.2相对于中空支撑件11对支座8.1进行阻尼。为了甚至更好地阻尼特别是卡盘的振动，在图3中以纵向剖视图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。

在图3中的卷绕锭子的示例性实施方式就其结构来说与根据图1的上述示例性实施方式基本相同，从而在该阶段仅说明不同之处，其他方面可以参考上述描述。在图3中所示的根据本发明的卷绕锭子2的示例性实施方式的情况下，驱动轴7分配有附加阻尼装置。相对于中空支撑件11在中空支撑件11的内部中延伸的中间轴在两个端部区域中分别由一个阻尼轴承19.1和19.2弹性地支撑。为此，阻尼轴承19.1和19.2分别布置中间轴7.2的轴台阶31.1和31.2上。

另参见图4，以便说明阻尼轴承19.1和19.2。在图4中示出了位于中间轴7.2的前端处的阻尼轴承19.1的纵向剖视图。在该示例性实施方式中，该阻尼轴承19.1具有滚子轴承20和套筒阻尼环21。滚子轴承20由双锭子轴承20.1和20.2构成。锭子轴承20.1和20.2以所谓的O型布置相对于彼此张紧。因而实现了中间轴7.2的非常稳定的引导。套筒阻尼环21保持在锭子轴承20.1和20.2的圆周上。套筒阻尼环21具有保持在锭子轴承20.1和20.2的圆周上的内套筒22。内套筒22分配有外套筒23，外套筒23以与内套筒22间隔开的方式包围内套筒22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23布置在外套筒23和内套筒22之间。内套筒22和外套筒23因而能够相对于彼此移动。内套筒22和外套筒23优选由金属形成，从而橡胶元件24能够通过硫化而紧固在内套筒22和外套筒23之间。用作橡胶弹簧的橡胶元件24就材料和弹性特性来说可以针对安装位置和安装情况进行修改。此外，外套筒23和内套筒22可以通过精确方式以紧密生产公差制造，从而在安装套筒阻尼环21时有利地避免不容许的变形。相比而言，安装空间内的轻微公差偏离能够通过外套筒23和内套筒22的可移动性而一定程度地得以补偿，而不会不利地影响橡胶元件24的弹簧/阻尼特性。就此而言，可以利用阻尼轴承19.1以及还有以与根据图4的示例性实施方式相同的方式实施的阻尼轴承19.2来在中空支撑件11中引导和阻尼中间轴7.2。

在根据图1和3的示例性实施方式中附加地分配给支座8.1和8.2的套筒阻尼环14.1、14.2、17.1和17.2在结构上与套筒阻尼环21相同。然而，为了影响内套筒和外套筒之间的可移动性，这里可以利用不同类型和形状的构造。内套筒和外套筒因而优选具有不同宽度。套筒阻尼环因而可以与不同套筒组合，其中橡胶元件具有等于或小于最窄套筒宽度的宽度。

而且，套筒阻尼环可以被构造成具有不同径向刚度。具体地说，分配给中间轴7.2的套筒阻尼环21与分配给支座8.1的套筒阻尼环14.1和14.2相比具有明显较低的径向刚度，以便实现中间轴的对应柔性联接。相比而言，支座8.1的套筒阻尼环14.1和14.2必须承受卡盘的载荷。

在图5中示意性地示出了根据本发明的卷绕机的示例性实施方式。该卷绕机具有保持在锭子支撑件1上并且均具有一个伸出卡盘3的两个大量地伸出的卷绕锭子2.1和2.2。锭子支撑件1被实施为卷绕塔架，该卷绕塔架被安装成可在机器框架32中旋转。卷绕锭子2.1和2.2根据图1或图3的一个示例性实施方式实施。

在该示例性实施方式中，四个卷绕工位33.1至33.4沿着卷绕锭子2.1和2.2延伸，在这四个卷绕工位中并行地卷绕四个筒子35。卷绕锭子2.1和2.2被分配给两个锭子马达34.1和34.2。卷绕工位的数量取决于生产过程，并且取决于是否卷绕纺织丝线或工业丝线。

卷绕工位33.1至33.4分配有接触压力辊37和横动装置38，其中用于每个卷绕工位33.1至33.4的横动装置38具有用于各自以往复运动方式引导其中一根丝线的导丝装置。接触压力辊37保持在可移动辊支撑件39上。丝线的引入各自都通过一个顶部导丝器40引导，所述顶部导丝器40形成到达卷绕工位33.1至33.4的引入。

根据本发明的卷绕机适合于所有常见的熔融纺丝过程，从而并行地卷绕作为丝线组的新挤出的丝线，以形成筒子。因而，在POY、FDY或IDY熔融纺丝过程中产生的合成丝线能够以具有多个丝线的丝线组的形式同时地卷绕，以形成筒子。然而，该卷绕机也适合于BCF过程，从而卷绕多个拼接丝线以形成筒子。

Claims (10)

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伸出的卡盘(3)，其中所述卡盘(3)能通过安装在中空支撑件(11)中的多件式驱动轴(7)驱动，所述驱动轴(7)具有后轴承轴(7.3)和前轴承轴(7.1)，其中所述后轴承轴(7.3)能联接至驱动器，其中连接至所述后轴承轴(7.3)的所述前轴承轴(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)，其中所述前轴承轴(7.1)通过中间轴(7.2)连接至所述后轴承轴(7.3)，并且其中所述前轴承轴(7.1)通过前联轴器(9.1)连接至所述中间轴(7.2)，并且所述后轴承轴(7.3)通过后联轴器(9.2)连接至所述中间轴(7.2)，其特征在于，所述前联轴器(9.1)和/或所述后联轴器(9.2)通过多个夹紧元件(26.1，26.2)紧固至所述轴承轴(7.1，7.3)的轴端(30.1)和所述中间轴(7.2)的轴端(30.2)。

2.根据权利要求1所述的卷绕锭子，其特征在于，所述夹紧元件(26.1，26.2)均由两个半壳状夹紧部分(27.1，27.2)形成，其中所述夹紧部分(27.1，27.2)之间包围装配孔(25)，并且其中所述夹紧部分(27.1，27.2)螺纹配合至彼此。

3.根据权利要求1或2所述的卷绕锭子，其特征在于，分配给所述轴端(30.1，30.2)的一个所述联轴器(9.1，9.2)的所述夹紧元件(26.1，26.2)至少通过轴向和横向具有弹性的联接装置(28)互连。

4.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，所述中间轴(7.3)相对于所述中空支撑件(11)由多个阻尼轴承(19.1，19.2)弹性地支撑。

5.根据权利要求4所述的卷绕锭子，其特征在于，所述阻尼轴承(19.1，19.2)被保持在所述中间轴(7.2)的端部区域中，并且所述阻尼轴承(19.1，19.2)均由滚子轴承(20)和套筒阻尼环(21)形成。

6.根据权利要求5所述的卷绕锭子，其特征在于，所述滚子轴承(20)由彼此并排布置的两个锭子轴承(20.1，20.2)实施，并且所述锭子轴承(20.1，20.2)以O型布置保持在所述中间轴(7.2)的圆周上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的卷绕锭子，其特征在于，所述前轴承轴(7.1)的支座(8.1)被构造在轴承衬套(12.1)内，并且被支撑在所述中空支撑件(11)上的两个套筒阻尼环(14.1，14.2)被保持在所述轴承衬套(12.1)的相对端部区域处。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的卷绕锭子，其特征在于，所述后轴承轴(7.3)的支座(8.1)被构造在轴承衬套(12.2)内，并且被支撑在所述中空支撑件(11)上的两个套筒阻尼环(17.1，17.2)被保持在所述轴承衬套(12.2)的相对端部区域处。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的卷绕锭子，其特征在于，每个所述套筒阻尼环(21，14.1，14.2，17.1，17.2)都由内套筒(22)和外套筒(23)形成，所述外套筒(23)以与所述内套筒(22)间隔开的方式包围所述内套筒(22)，其中所述内套筒(22)和所述外套筒(23)由橡胶元件(24)弹性地互连。

10.一种用于卷绕多个丝线以形成筒子的卷绕机，所述卷绕机具有保持在锭子支撑件(1)上的两个卷绕锭子(2.1，2.2)，其特征在于，所述卷绕锭子(2.1，2.2)中的至少一个卷绕锭子如权利要求1至9中所要求保护的那样构造。