DE19804893A1 - Spulendorn - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Spulaggregaten zum Aufwinden von Chemiefäden, ins­ besondere 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 einge­ schränkt.

Stand der Technik

Ein Spulendorn bzw. ein Spindel zum Aufwinden von Chemiefäden ist normalerweise als fliegend gelagerte Struktur in einem Träger (z. B. in einem sogenannten Revolver­ kopf) montiert. Die (maximal zulässige) Drehzahl des Dornes ist für die (maximal mögli­ che) Aufwindegeschwindigkeit maßgebend, wobei letztere Geschwindigkeit normaler­ weise beim Aufwinden möglichst konstant gehalten werden muß. In Abhängigkeit von der Dornlänge und dem größten, vorgesehenen Packungs-(Spulen-)durchmesser, er­ gibt 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 kon­ ventionellen 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-3813051; US-B-3917182; EP-A-167708 und EP-A-234844 erläutert:

Eine Dorn- bzw. Spindelkonstruktion, die Schwingungen bzw. Vibrationen vermeiden soll, ist in US-B-3813051 gezeigt. Auf einer Auslegerwelle, die mit dem Maschinenge­ häuse fest verbunden ist, sind Wälzlagern aufgebracht, die ihrerseits einen zylindri­ schen, drehbaren Spulenträgerteil aufnehmen. Obwohl sich die Patentschrift (Spalte 2, Zeilen 6 bis 11) sowohl auf den Dornantrieb wie auch auf den Reibwalzenantrieb be­ zieht, ist die dargestellte Ausführung offensichtlich primär für den letztgenannten An­ triebstyp konzipiert.

US-B-3917182 (DE-A-22 61 709) zeigt einen mit einem Dornantrieb versehenen Spu­ lendorn, 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-167708 (US-B-4575015) 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-22 61 709 dargestellte Lagerprinzip beibehalten wurde. Schließlich beschreibt EP-A-234844 eine Methode, einen Dorn nach EP-A-167708 auszuwuchten.

Ein zweites Lösungsprinzip wird anhand von US-B-3030039; DE-A-23 56 014 und EP-B-21 7276 erläutert:

US-B-3030039 befaßt sich mit der Konstruktion eines Dornes zum gleichzeitigen Auf­ winden mehrerer Fäden, ohne die Problematik der Schwingungen speziell zu berück­ sichtigen. Der Dorn ist als drehbarer Ausleger konzipiert. Die Lösung umfaßt eine zen­ trale wellenartige Spindel, die drehbar in einem Träger gelagert ist, wobei die Spindel selbst als Träger für einen Aufbau dient, welche einen zylindrischen, hülsenaufneh­ menden Teil umfaßt. Das Hülsenspannsystem muß innerhalb des letzteren Teils montiert werden.

DE-A-23 56 014 befaßt sich mit dem Problem der Unwucht in solchen Strukturen, ins­ besondere in 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-217276 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 Dreh­ zahl, die ein instabiles Verhalten des Dornes hervorrufen würde, beide Teile frei sind, Schwingungen in der Eigenform auszuführen. Der Längsteil und der hülsenaufneh­ menden 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 sy­ stemkritische Drehzahl, die zu einem instabilen Verhalten des Dornes (bzw. des Sy­ stemes) 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 hülsenauf­ nehmenden 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 hülsenaufneh­ menden Teils montiert, eine Betätigungsvorrichtung dafür kann aber innerhalb dieses Teils angeordnet werden. Die Betätigungsvorrichtung umfaßt z. B. einen Spannpaket, das vom äußeren Ende des Dornes entfernt wird, wobei Übertragungsmittel vorgese­ hen 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 Ele­ mente vorgesehen werden, die vorzugsweise je aus einem Stück mit dem Längsteil gebildet werden. Es kann aber (auch) ein Sicherungselement, z. B. eine Schraube, vor­ gesehen werden, welches eine formschlüssige Verbindung zwischen den Teilen be­ wirkt.

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 wer­ den, oder er kann bloß mit einem Längskanal für ein Druckfluidum versehen werden. Der Längsteil kann auch aus mehreren Elemente zusammengestellt werden.

Einige Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend als Beispiele anhand der Figu­ ren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Kopie der Fig. 1 aus EP-C-217276 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 einer Lagerteil 12 und einem vom Teil 12 fliegend getragenen Teil 14. Lagerteil 12 umfaßt ein Gehäuse 16 mit Lagerelemente 18, die eine Drehachse 20 definieren. Die Lagerelementen 18 nehmen eine Hohlwelle 24 auf, die aus einem Stück mit einem zylindrischen, hülsen­ aufnehmenden 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 kon­ zipiert 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 Löchern in der Wand des Teils 22 nach außen gegen die jeweilige Hülse ge­ drängt werden können. Die Vorrichtungen 36 können durch Druckluft über einen Rohr 38 betätigt werden, der 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 Positionie­ rungselemente 44 vorgesehen werden, die aus dem Innenraum des Dornes hervorge­ schoben bzw. in diesen Raum wieder zurückgezogen werden können. Dadurch kann ein Abstand 46 zwischen benachbarten Hülsen 26, 260 freigehalten werden, so daß Fadenfangelemente 48 zwischen den Hülsen aus dem Innenraum des Dornes ausge­ fahren werden können, nachdem die Hülsen positioniert worden sind. Solche Fangele­ mente sind in EP-C-217276 beschrieben, sind aber für die vorliegende Erfindung ohne Bedeutung und werden deshalb hier vernachlässigt. Im Hohlraum 30 sind auch Betäti­ gungsvorrichtungen 50, 52 für die Elemente 44, 48 vorgesehen, die aber hier nicht wei­ ter 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 La­ gern 62 direkt getragenen Hohlwelle 64 (Fig. 2) gebildet ist. Die Welle 64 ist aber mit einem hohlen, hervorstehenden Längsteil (Verlängerungsteil) 66 versehen, der nach­ folgend 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 93117948 oder EP 655409) montiert werden kann.

Der hülsenaufnehmende Teil 60 umfaßt einen im wesentlich rohrförmigen Körper ("Rohr") mit einem über der Länge möglichst konstanten Außendurchmesser und of­ fenen 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 der 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-270826 gestaltet werden kann und zur Betätigung eines Hülsenspannsystems 74 dient. Letzteres System 74 ist auf der zylindrischen Außenfläche des Rohres 60 ange­ bracht. 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-196 07 916; EP-A-234844; DE-A-30 39 064; EP-A-078978 oder US-B-4223849 be­ kannt. Eine Stange 76 überträgt die Spannkräfte bzw. die Spannbewegungen des Pa­ ketes 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 Ver­ bindungsstellen 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 der Rohr 60 auf den Elementen 80, 82 ge­ schrumpft wird, oder daß die beiden Elemente durch eine geeignete Vorrichtung (nicht gezeigt) gegeneinander und dadurch radial nach außen gedrängt werden. In einer Al­ ternative wird ein Klebstoff zwischen den Flächen der Elemente 80, 82 und der Innen­ fläche 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 ge­ gen 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 ein Schulter 86 (Fig. 4), welcher 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 Darstel­ lungen 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 Darstel­ lung nach Fig. 5A gesamthaft als einen "starren Rotor" nach den Begriffen der Aus­ wuchttechnik, 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 zu­ nehmend in einer Richtung von der Lagerstelle weg, wobei sich das Rohr 60 noch als ein "starrer" Körper verhält. Der in der Fig. 5B abgebildete Muster stellt eine erste "Eigenform" für das Schwingungsverhalten des Verlängerungsteils 66 dar. Die Dreh­ zahl, die zu diesem Zustand führt, kann als die "erste kritische" Drehzahl vom Verlänge­ rungsteil 66 bezeichnet werden. Diese Drehzahl kann auch als die erste "system­ kritische" 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 Ein­ satzbereich 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 Deckel­ element 78, Fig. 4),
• 2) durch eine geeignete Abstufung der Abnahme der Wanddicke in den Endregionen vom Rohr 60,
• 3) durch schwingungsdämpfenden 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 be­ deutet, 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 Roh­ res 60 und/oder die "dritte systemkritische" Drehzahl bezeichnet werden.

Die Wirkungen dieser Schwingungen können bis zu einem gewissen Grad durch dy­ namisches Auswuchten des Rohres gelindert werden, das Schwingungsproblem an dieser Drehzahl verhält sich aber nicht gutmütig sondern bösartig. Weitere Drehzahl­ steigerungen, nachdem sich dieser Eigenform gebildet hat, führen früher oder später zu instabilen Verhältnissen, zu einer "Havarie". Das dynamische Auswuchten wird mög­ lichst in mindestens drei Ebenen durchgeführt, z. B. an beiden Enden des Rohres 60 und an einer geeigneten Stelle dazwischen. Die obere Grenze des (Drehzahl)-Ein­ satzbereiches vom Dorn wird durch die Gute 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, so daß 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 Be­ rührungen 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 energie-absorbierende bzw. schwingungs­ absorbierende 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 aus­ zuführen. 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 vor­ bestimmte 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 kine­ tischen Energie der Schwingungen wird über den O-Ring an die Welle 64 übertragen und in das 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 Innen­ fläche 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 als der O-Ring 90 bei höheren Drehzahlen nach außen, gegen die Innenfläche des Rohres 60, gedruckt wird. Die Steifheit des O-Ring-Materials kann derart gewählt werden, daß eine Aufhebung der koppelnden (übertragenden) Wirkung in einem vorbestimmten Drehzahlbereich zwi­ schen der zweiten und der dritten systemkritischen Drehzahlen zustande 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 Teil (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 (z. B. 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, kriti­ sche Drehzahl oberhalb des Einsatzbereiches liegt.

4. Ein Dorn nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrigste, zu in­ stabilen Verhältnissen führende, Drehzahl die zweite kritische Drehzahl des hül­ senaufnehmenden 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 das Hülsenspannsystem (74) an der Außenfläche des hülsenaufnehmenden Teils (60) montiert ist, wobei eine Betätigungsvorrichtung (86, 72, 76) für das Hülsen­ spannsystem (74) innerhalb des hülsenaufnehmenden Teils (60) angeordnet ist.

7. Ein Dorn nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrich­ tung z. B. 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 Paket (72) in der Nähe vom Knotenpunkt der Eigenform des hülsenaufnehmen­ den 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 Ele­ mente (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 Verbindungselemente (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 Verbindungselemente (80, 82) am inneren Längsteil (66).

12. Ein Dorn nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine form­ schlüssige Sicherungsverbindung vorgesehen ist.