CN1232433C - 绕线轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于夹紧多个绕线筒的绕线轴。绕线轴由一内管和一包围内管的外管构成。内管与一驱动轴相连接。在内管与外管之间设置一紧固装置，其具有通过外管的开孔可移出的多个紧固元件。在内管的周围设置的外管通过连接装置相对于内管固定。按照本发明该连接装置至少在内管的一端具有一夹紧元件，其在内管上产生一轴向夹紧力而在外管上产生抵抗该夹紧力的反力。借此由外管和内管确定了承载能力。

Description

绕线轴

技术领域

本发明涉及一种绕线轴，用以在纤维用的绕线机中夹紧多个绕线筒。

背景技术

一种这样的绕线轴由DE 196 07 916已知。

这种绕线轴在绕线机中用于将特别是新纺成的合成纤维卷绕到绕线筒上。为此，多个绕线筒顺次地套装在绕线机中伸出设置的绕线轴上。为了夹紧绕线筒，绕线轴具有一紧固装置，其具有多个可径向向外移动的紧固元件。为了容纳该紧固装置在一外管与一内管之间形成一环形空间。为了传递旋转运动，该内管与一驱动轴相连接。该外管基本上形锁合地与内管相连接，其中绕线轴的承载能力由内管确定。因此，已知的绕线轴具有较小的弯曲临界固有频率。然而，为了实现较高的大于4000m/min的纤维运行速度，根据纤维卷绕过程中绕线的直径绕线轴必须以约2000r/min至22000r/min的转速范围运转。其中绕线轴的固有频率在特别的程度上表示其临界转速，其导致共振。因此希望将绕线轴构造成使其可达到尽可能高的固有频率。然而此时待夹紧的绕线筒的内径要保持为绕线轴结构的外极限值。

这样，例如由EP 0 704 400中已知一种绕线轴，其中外管构成为承重的元件并且与一驱动装置相连接。然而这种绕线轴一般的缺点是，由于位于内部的紧固装置在驱动装置上的连接必须在外管的一端引进。因此在外管中引起附加的高扭矩，这除了要求的高弯曲刚度外还要求附加的扭转刚度。

发明内容

因此，本发明的目的在于，改进开头所述种类的绕线轴，使得可以显著提高绕线轴的固有频率。

为实现上述目的，本发明提供一种用于在纤维用的绕线机中夹紧多个绕线筒的绕线轴，所述绕线轴具有一可旋转的内管，该内管通过轮毂与一同心于内管设置的驱动轴固定连接，所述绕线轴还具有一用于支承驱动轴的支座、一包围内管的外管、一在内管与外管之间构造的紧固装置，紧固装置具有通过外管的开孔可移出的多个紧固元件以便夹紧绕线筒，以及所述绕线轴还具有在内管的各端部和外管的各端部构造的连接装置，用以相对于内管固定外管，其特征在于，连接装置至少在内管的一端具有一夹紧元件，该夹紧元件在内管产生一轴向夹紧力而在外管产生抵抗该夹紧力的反力。

本发明的优点是，在外管、紧固装置和内管的相同的设置之情况下加大了对承载能力和固有频率起决定性作用的绕线轴直径。为此，将外管和内管这样相对夹紧，即在外管中和在内管中建立一封闭的力流，该封闭力流承受外载荷。为了得到封闭的力流，在设置在内管和外管的端部的连接装置的一方面具有一夹紧元件。通过该夹紧元件在绕线轴的一端优选在绕线轴的自由端处在内管上产生一轴向夹紧力而在外管上产生一抵抗该夹紧力的反力。其中通过该夹紧元件产生如此高的夹紧力，即使在绕线轴极度弯曲时也确保沿外管和内管的全圆周建立的夹紧力。因此，在绕线轴的全部运转过程中除了内管外也可利用外面的外管来承受载荷。与在现有技术中已知的绕线轴相比，通过按照本发明在内管与外管之间的连接可以将固有频率提高约25％。作为夹紧元件，已知的装置基本上是适用的，其能够产生至少10kN的夹紧力。

在这里特别优选这样的夹紧元件，其中在内管的端部产生的夹紧力为一拉力，从而在外管上的反力作为压力建立在外管的端面。

为了能够以简单的方式承受在一端部引入外管的压力，按照本发明的一有利的发展结构建议，在内管的相对于夹紧元件的一端的连接装置由在内管上的一环形的外凸缘构成。因此外管的端部可以通过夹紧元件压紧在该凸缘上。

按绕线轴的一种特别有利的设计，实现了其特别简单的结构。其中，夹紧元件由一盖与至少一个螺钉形成。盖以一支承面贴靠到外管的端面并且与内管的端面有间距地通过螺钉与内管相连接。借助于螺钉的拧紧力矩可以有利地改变要求的夹紧力。为了在内管上以及在外管上保持均匀的力分布，优选采用多个螺钉，其配置在盖的一分度圆上。

为了提供紧固装置用的足够结构空间，优选在内管与外管之间形成一环形空间。其中为了提高尤其是长的伸出的绕线轴的承载能力，通过在外管与内管之间的环形空间中设置多个支承元件来实现支承。

为使紧固装置易于装配，按照绕线轴的另一有利的结构建议，将外管由多个圆筒构成，其中诸圆筒抗弯地相互连接在一起。因此，在运转中虽然是多个圆筒，其弯曲刚度相对于一连续的外管并没有明显减小。其中将诸圆筒的接头制成为可拆式是有利的，以便能够以简单的方式进行紧固装置的维修。

作为外管和内管的结构材料，基本上钢、铝或甚至纤维增强的复合材料都是适用的。为了得到尽可能高承载能力和尽可能高弯曲刚度的绕线轴，外管用钢和内管用铝或纤维增强的复合材料之组合已表明是特别有利的。

附图说明

以下，参照附图更详细地描述本发明的绕线轴的几个实施例及其优点。其中：

图1以简图示出本发明的绕线轴的第一实施例的横剖面；

图2以简图示出本发明的绕线轴的另一实施例的横剖面。

具体实施方式

图1中以简图示出本发明的绕线轴的第一实施例的横剖面。该绕线轴具有一驱动轴5，其可旋转地支承在一支座7的内部。驱动轴5在图中未示出的一端与一电驱动装置相连接。驱动轴5在突出于支座7的一端与一轮毂6相连接。轮毂6优选设置在内管3的中部，其中用于支承驱动轴5的支座7的伸出分段伸进内管3的开口端内。

在内管3的周围的一定间距处配置一空心圆筒式外管1，其基本上沿内管3的全长延伸。在内管3与外管1之间形成的环形空间中设置一紧固装置2。紧固装置2由多段组成，并具有多个紧固元件4。紧固元件4沿径向方向是可调整的。为此紧固元件4通过外管1的开孔9径向向外伸出，以便夹紧套装在外管1的周围的绕线筒10。其中紧固装置2可以例如按由DE 196 07 916中已知的那样来构成。由于紧固装置2的结构对于本发明的绕线轴来说不是主要的，以下省略对其进一步的描述。

在内管3与外管1之间形成的环形空间中设置多个支承元件12，其相对于内管3的圆周支承外管1。支承元件12可以例如由多个环形元件或由各个弓形件构成。

内管3和外管1是相对夹紧的。为此，在面向支座7的一端在内管3的圆周上设置一用作连接装置的凸缘11。凸缘11优选制成环形的并且其外径超出外管1的外径，以便外管1的端面贴紧到凸缘的背离支座7的内面上。

在内管3和外管1的另一端处设置一夹紧元件13。其中夹紧元件13由一盖14和多个螺钉15组成。盖14的外径超出外管1的外径。盖14在面向外管1的一面具有一环形支承面17。其中盖14的支承面17直接贴紧在外管1的端面19上。在内管1的端面18与盖14之间形成一间隙16。间隙16由多个螺钉15穿过，这些螺钉通过盖14与内管1的端面18旋紧。

借助采用的夹紧元件13，内管3和外管1相互夹紧，使得通过螺钉在内管1上产生的夹紧力导致一经由盖14的支承面17作用在外管1上的相应的反力。该通过螺钉15产生的夹紧力导致内管3的拉力。反之，在外管1上通过盖14的支承面17在外管1的端面上引入一压力。此时外管1在对面的一端支承在内管3的凸缘11上。因此在内管3与外管1之间形成一封闭的力流，从而使外管1和内管3确定绕线轴的承载能力和弯曲刚度。为了对长的伸出的绕线轴在任一工况下，尤其是在完成绕线之前短时卷绕的情况下确保外管1与内管3之间的夹紧，通过夹紧元件13产生至少10kN的夹紧力。此时可以实现超过1米的外管长度。

图2中示出本发明的绕线轴的另一实施例。该实施例的构成基本上与上述的图1中的实施例是相同的。在这方面涉及到对图1所进行的描述，并且以下对其只指出其差别。

在图2中所示的实施例中，外管1由顺次插接的各圆筒20形成一圆柱构成。其中邻接的各圆筒20在一接头21中这样相连接，即在各个圆筒之间基本上不可能出现相对运动。因此，由许多圆筒20这样制成的圆柱与一连续的外管相比具有基本上等值的弯曲刚度。在各圆筒20之间的接头21优选制成可拆式的。接头21也可以以一图中未示出的型式和方式通过附加元件制成。这样，一覆盖两圆筒20之间分界缝的(热压压入的)紧圈就可保证足够的弯曲刚度。

为了轴向夹紧由各个圆筒20组成的圆柱，圆柱的第一圆筒20和圆柱的最后圆筒分别具有一基本上平直的端面19.1和19.2。一个端面19.1贴紧在内管3的凸缘11上。由最后圆筒20形成的端面19.2由盖14的支承面17加力。借助夹紧元件13将诸圆筒20的整个圆柱压紧并对着内管3的凸缘11夹紧。

在图2中的实施例中未示出紧固装置2的紧固元件和通过紧固元件夹紧的绕线筒。对此，紧固元件可以径向移出，诸圆筒20同样具有开孔，如在上一实施例中所描述的那样。

图2中所示的本发明的绕线轴的结构是特别为长的伸出的绕线轴设置的，例如其具有至少120cm的长度。通过诸圆筒20的可拆式接头21，可以特别简单地实施绕线轴的装配、拆卸和维修。

             附图标记清单

1  外管                       12 支承元件

2  紧固装置                   13 夹紧元件

3  内管                       14 盖

4  紧固元件                   15 螺钉

5  驱动轴                     16 间隙

6  轮毂                       17 支承面

7  支座                       18 内管端面

8  轴承                       19 外管端面

9  开孔                       20 圆筒

10 绕线筒                     21 接头

11 凸缘

Claims (7)

1.用于在纤维用的绕线机中夹紧多个绕线筒(10)的绕线轴，所述绕线轴具有一可旋转的内管(3)，该内管(3)通过轮毂(6)与一同心于内管(3)设置的驱动轴(5)固定连接，所述绕线轴还具有一用于支承驱动轴(5)的支座(7)、一包围内管(3)的外管(1)、一在内管(3)与外管(1)之间构造的紧固装置(2)，紧固装置具有通过外管(1)的开孔(9)可移出的多个紧固元件(4)以便夹紧绕线筒(10)，以及所述绕线轴还具有在内管(3)的各端部和外管(1)的各端部构造的连接装置，用以相对于内管(3)固定外管(1)，其特征在于，连接装置至少在内管(3)的一端具有一夹紧元件(13)，该夹紧元件在内管(3)产生一轴向夹紧力而在外管(1)产生抵抗该夹紧力的反力。

2.按照权利要求1所述的绕线轴，其特征在于，夹紧元件(13)这样来构造，即在内管(3)上产生的夹紧力为拉力而在外管(1)上的反力为压力。

3.按照权利要求1所述的绕线轴，其特征在于，在内管(3)的相对于夹紧元件(13)的一端的连接装置由在内管(3)上的一环形的外凸缘(11)构成，外管(1)的端部通过夹紧元件(13)压在该凸缘(11)上。

4.按照权利要求1至3之一项所述的绕线轴，其特征在于，夹紧元件(13)由一盖(14)和至少一个螺钉(15)形成，盖(14)以一支承面(17)贴紧在外管(1)的端面上，并且盖(14)与内管(3)的端面有间距地通过螺钉(15)与内管(3)旋紧在一起。

5.按照权利要求1至3之一项所述的绕线轴，其特征在于，在内管(3)与外管(1)之间形成一环形空间并在该环形空间中设置多个支承元件(12)，所述支承元件夹紧在外管(1)与内管(3)之间。

6.按照权利要求1至3之一项所述的绕线轴，其特征在于，外管(1)由多个圆筒(20)构成并且诸圆筒(20)抗弯地相互连接在一起。

7.按照权利要求6所述的绕线轴，其特征在于，诸圆筒(20)的接头(21)构造成可拆式的。