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Anwendungsgebiet
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Fadenspulmaschine, bestehend aus drehbaren Spulenhaltern, die
an einem Hauptrahmen gelagert sind, wobei die Spulenhalter jeweils
aufgesetzte Spulen aufweisen, um die Wicklungen gebildet werden,
und insbesondere auf eine Fadenspulmaschine, die ihre Eigenschwingung
unterdrücken
kann.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein charakteristisches Beispiel einer
Fadenspulmaschine dieser Art hat drehbare Spulenhalter, die derart
gelagert sind, dass sie von einem Hauptrahmen vorstehen, wobei auf
jeden Spulenhalter Spulen aufgesetzt sind, um die Wicklungen, die
gebildet werden, und einem derart gelagerten Arm, dass er vom Hauptrahmen
vorsteht und eine Rolle trägt, die
sich in Kontakt mit der Wicklung dreht, wobei der Abstand zwischen
dem Spulenhalter und der Rolle geändert werden kann. Durch Drehantrieb
entweder der Rolle oder des Spulenhalters wird die Wicklung auf
der Spule derart gebildet, dass sie allmählich dicker wird. Da der Faden
mit einer konstanten Spulgeschwindigkeit gespult wird, ist die Drehgeschwindigkeit
in Kontakt mit der Wicklung konstant. Wenn die Wicklung dicker und
dicker wird, nimmt die Drehgeschwindigkeit des Spulenhalters ab.
Gleichzeitig wird der Abstand zwischen dem Spulenhalter und der
Rolle größer.
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Bei solch einer Spulmaschine vibriert
der Spulenhalter, der die massive Wicklung trägt, und die Vibration wird
auf die Rolle übertragen,
die mit der Wicklung und dem Hauptrahmen in Kontakt ist, so dass
die gesamte Spulmaschine vibriert. Die Drehfrequenz des Spulenhalters
nimmt mit der Zunahme der Größe der Wicklung
ab.
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Andererseits nimmt die Drehfrequenz
ständig
mit der Spulgeschwindigkeit der Spulmaschine zu. Spulmaschinen müssen größere Wicklungen
aufnehmen und einen Faden mit höherer
Geschwindigkeit spulen, so dass die neueren Spulmaschinen einen
weiten Bereich von Drehfrequenzen erfassen. Unter diesen Umständen wird
ein Spulvorgang derart durchgeführt,
dass die Eigenfrequenz der Spulmaschine langsam durchlaufen wird,
so dass das Vibrieren der Spulmaschine verursacht wird.
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Vibrationsunterdrückungsvorrichtungen werden
verwendet, um diese Vibration zu unterdrücken. In der
US 5 390 867 A wird eine
Vibrationsunterdrückungsvorrichtung
vorgeschlagen, die einen dynamischen Vibrationsdämpfer verwendet, der nahe dem vorderen
Ende des oben beschriebenen Arms befestigt ist. Der dynamische Vibrationsdämpfer ist
so konstruiert, dass er ein viskoelastisches Material und eine Masse
kombiniert: Durch Einstellen der Resonanzfrequenz des dynamischen
Vibrationsdämpfers nahe
der Resonanzfrequenz der Spulmaschine wird die Resonanz der Spulmaschine
unterdrückt.
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Aufgrund des Unterschiedes zwischen
einzelnen Spulmaschinen und zeitlicher Änderungen jedoch ist die Resonanzfrequenz
der Spulmaschine nicht konstant. Andererseits wird die Resonanzfrequenz
des dynamischen Vibrationsdämpfers
durch das viskoelastische Material und die Masse bestimmt. Es ist
somit schwierig, die Resonanzfrequenz der Spulmaschine mit der des
dynamischen Vibrationsdämpfers
auszugleichen. Wenn die Charakteristika der Spulmaschine nicht an
die des dynamischen Vibrationsdämpfers
angepasst sind, kann eine starke Vibration auftreten. Da der dynamische
Vibrationsdämpfer
ein viskoelastisches Material wie Gummi hat, können außerdem zeitliche Änderungen
im Gummi die Frequenzcharakteristik des dynamischen Vibrationsdämpfers derart
dämpfen,
dass seine Frequenz allmählich
von der Resonanzfrequenz der Spulmaschine abweicht, so dass die
Vibration der Spulmaschine erhöht
wird. Es ist daher schwierig, die Charakteristika der Spulmaschine
und des dynamischen Vibrationsdämpfers
so einzustellen und zu handhaben, dass der dynamische Vibrationsdämpfer an
der Spulmaschine effektiv ist. Selbst wenn eine Vibrationsunterdrückungsfunktion während einer
kurzen Periode bewirkt werden kann, ist die Aufrechterhaltung dieser
Funktion während
eines langzeitigen Betriebs tatsächlich
schwierig.
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Die vorliegende Erfindung wurde im
Hinblick auf diese Probleme geschaffen, und eine Aufgabe besteht
darin, eine Fadenspulmaschine zu schaffen, die eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung
hat, die eine Vibrationsunterdrückungsfunktion
für die
Fadenspulmaschine über
eine lange Periode trotz kleinerer Differenzen in der Vibrationskennlinie
zwischen einzelnen Spulmaschinen bewirken kann.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung löst die obige
Aufgabe bei einer Spulmaschine, bestehend aus drehbaren Spulenhaltern,
die an einem Hauptrahmen gelagert sind, wobei die Spulenhalter jeweils
aufgesetzte Spulen aufweisen, um die Wicklungen gebildet werden,
wobei die Fadenspulmaschine dadurch gekennzeichnet ist, dass ein
Stoßdämpfer, bestehend aus
einem Massekörper
und einem Regulierelement zum Halten des Massekörpers derart, dass er Freiheitsgrade
hat, an einer Stelle vorgesehen ist, die vibriert, wenn der Spulenhalter
gedreht wird.
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Der Massekörper und das Regulierelement des
Stoßdämpfers kollidieren
miteinander, um die Vibrationsenergie in thermische Energie zur
Absorption umzuwandeln, so dass, selbst wenn die Vibrationskennlinie
des Stoßdämpfers nicht
an die der Fadenspulmaschine angepasst, der Stoßdämpfer eine Vibration absorbieren
kann, solange sie stark ist. Wenn somit der Stoßdämpfer an einer Stelle der Fadenspulmaschine
vorgesehen ist, an der eine starke Vibration auftritt, und an der
der Dämpfer
einfach befestigt ist, wird die Vibration ständig unterdrück, solange sie
stark ist. Es ist wichtig, dass der Massekörper getrennt von der Vibration
der Spulmaschine arbeitet.
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Die vorliegende Erfindung ist eine
Spulmaschine gemäß Anspruch
1, bei der die Freiheitsgrade des Massekörpers in einer Ebene senkrecht
zur Drehachse des Spulenhalters vorgesehen sind.
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Bei der Fadenspulmaschine, die die
drehbaren Spulenhalter aufweist, die am Hauptrahmen gelagert sind,
und auch die Spulenhalter jeweils die Spulen aufgesetzt sind, um
die die Wicklungen gebildet werden, tritt eine starke Vibration
in der Ebene senkrecht zur Drehachse des Spulenhalters auf. Wenn
daher die Freiheitsgrade des Massekörpers in dieser Ebene vorgesehen
werden, wird die Vibrationsenergie effektiv absorbiert. Diese Konfiguration ist
insbesondere effektiv, wenn der Spulenhalter derart gelagert ist,
dass er vom Hauptrahmen vorsteht.
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Die vorliegende Erfindung ist eine
Fadenspulmaschine, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Massekörper am
Regulierelement in seinem Massezentrum gehalten wird.
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Wenn der Massekörper am Regulierelement in
seinem Massezentrum gehalten wird, wirkt der Stoßdämpfer effektiv, den Vibrationsunterdrückungseftekt
zu verstärken.
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Alternativ hält das Regulierelement den
Massekörper
vorzugsweise derart, dass er Freiheitsgrade in mehreren Richtungen
hat. Dies geschieht deshalb, weil die Vibration nicht stets in einer
konstanten Richtung auftritt, da die Fadenspulmaschine in Folge der
Kombination komplizierter Faktoren vibriert. Z. B. durch Bildung
eines ringförmigen
Spalts zwischen dem Massekörper
und dem Regulierelement, können leicht
mehrere Freiheitsgrade für
den Massekörper vorgesehen
werden.
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Alternativ kann ein elastischer Körper vorgesehen
werden, um die Stoßgeräusche zu
regulieren. In diesem Falle muss der elastische Körper zwischen dem
Massekörper
und dem Regulierelement angeordnet sein, so dass der Massekörper mit
dem Regulierelement kollidieren kann.
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Alternativ ist der Stoßdämpfer vorzugsweise am
vorderen Ende des Spulenhalters vorgesehen. Wenn die Fadenspulmaschine
eine Reibrolle hat, die mit dem Spulenhalter über die Wicklung in Kontakt steht,
und ein die Reibrolle tragender Arm derart gelagert ist, dass er
vom Hauptrahmen vorsteht, dann wird der Stoßdämpfer vorzugsweise an einer
Fläche am
vorderen Ende des Arms vorgesehen, da diese Anordnung den Vibrationsunterdrückungseffekt
verstärkt.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht einer Spulmaschine in einer ersten Ausführungsform.
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2 ist
eine Frontansicht der Spulmaschine in 1 beim
Fadentransfer.
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3 ist
ein Diagramm, das die Vibrationsabsorptionskennlinie eines Stoßdämpfers zeigt.
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4 ist
eine teilweise seitliche Seitenansicht der Spulmaschine in einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
ein Längsschnitt
der Vibrationsunterdrückungsvorrichtung
der Ausführungsform
der 4.
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6 ist
eine Teilschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung.
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7 ist
eine Teilfrontansicht der Ausführungsform
der 6.
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8 ist
ein Diagramm, das die Vibrationsunterdrückungswirkung gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden nun anhand der Zeichnungen beschrieben.
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In den 1 und 2 ist eine Vibrationsunterdrückungsvorrichtung
derart aufgebaut, dass ein Stoßdämpfer 10 am
vorderen Ende eines Hebearms 109 einer Spulmaschine 101 aufgesetzt
ist. Der Stoßdämpfer 10 hat
eine rechteckige Platte 11, die als Massekörper wirkt,
und eine Stange 13 verläuft
durch eine Öffnung 12,
die im Massezentrum der rechteckigen Platte 11 ausgebildet
ist, um als Regulierelement zu wirken.
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Die Öffnung 12 hat einen
Innendurchmesser größer als
der Außendurchmesser
der Stange 13, so dass ein vorbestimmter Spalt zwischen
der Öffnung 12 und
der Stange 13 besteht. Daher hat die rechteckige Platte 11 entsprechende
Freiheitsgrade zum Bewegen in allen Richtungen in einer Ebene 16 senkrecht
zur Drehachse 15 eines Spulenhalters 105. Um diese
Freiheitsgrade sicherzustellen, hat die Vibrationsunterdrückungsvorrichtung 1 eine
geeignete Arretierungseinrichtung wie eine Endplatte, um zu verhindern,
dass die Stange 13 aus der rechteckigen Platte 11 gleitet,
und eine Sperreinrichtung, um zu verhindern, dass die rechteckige
Platte 11 um die Stange 13 dreht.
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Es wird nun ein Beispiel des Aufbaus
der Spulmaschine 101 mit dem eingebauten Stoßdämpfer 10 beschrieben.
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Die Spulmaschine 101 basiert
auf einem Revolververfahren für
schwenkbare Spulenhalter, die von einer Revolverplatte vorstehen,
um einen Faden zu transferieren, und auch einem Spindeldrehverfahren,
um die Spulenhalter drehmäßig anzutreiben.
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Die Spulmaschine 101 hat
eine Revolverplatte 104, die um eine horizontale Achse 103 bzgl. eines
Hauptrahmens 102 um 180° bei
jeder Bewegung geschwenkt wird, zwei Spulenhalter 105 und 106,
die derart gelagert sind, dass sie von der Revolverplatte 104 vorstehen,
Induktionsmotoren 107 und 108, die Drehantriebseinrichtungen
sind, die an der Rückseite
der Revolverplatte 104 befestigt sind, um den Spulenhalter 105 bzw. 106 drehmäßig anzutreiben,
eine Reibrolle 110, die als Rolle wirkt und derart gelagert
ist, dass sie vom Hauptrahmen 102 vorstehen, wobei die
Reibrolle 110 im Hebearm 109 angeordnet ist, der
in vertikaler Richtung gehoben und gesenkt werden kann, und eine
Traversiervorrichtung 111, die ebenfalls im Hebearm 109 vorgesehen
ist. Auf diese Weise ist die Spulmaschine 101 so aufgebaut,
dass sie die drehbaren Spulenhalter 105 und 106 und
die Reibrolle 110 trägt,
die am Hebearm 109 derart drehbar gelagert ist, dass die
Spulenhalter 105 und 106 und die Reibrolle 110 vom
Hauptrahmen 102 vorstehen.
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Die Last des Hebearms 109 wird
von einem Kontaktdruckzylinder 112 aufgenommen, der an
seinem proximalen Ende vorgesehen ist. Ein Differenzialdruck zwischen
dem Gesamtgewicht des Hebearms 109 und einer Hubkraft,
die vom Kontaktdruckzylinder 112 aufgebracht wird, bildet
den Kontaktdruck auf eine Wicklung P.
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In 2 wird
ein Filamentfaden aus synthetischen Fasern Y, der von einer
Schmelzspinnmaschine (in den Zeichnungen nicht gezeigt) kontinuierlich
gesponnen wird, von der Traversiervorrichtung 111 traversiert,
läuft über die
Reibrolle 110 und wird dann auf eine Spule B gespult,
die auf dem Spulenhalter 105 oder 106 sitzt. Das
gezeigte Beispiel zeigt einen Zustand, der festgestellt wird, unmittelbar nachdem
der Faden Y, der durch eine strichpunktierte Linie angegeben
ist, zur leeren Spule B in einer Spulstellung I übertragen
wurde, nachdem der Spulenhalter 106, der voll wurde, in
eine Warteposition II verstellt wurde. Aus dem gezeigten
Beispiel geht auch hervor, dass sechs Spulen B auf einem
einzigen Spulenhalter 105 sitzen, und das der Faden auf jede
der Spulen B gespult wird.
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Die oben beschriebene Spulmaschine 101 dreht
die Spulenhalter 105 und 106 derart, dass die Drehgeschwindigkeit
der Reibrolle 110 konstant ist, um eine im Wesentlichen
konstante Fadenspannung bzw. Fadenspulgeschwindigkeit zu erreichen.
Wenn somit die Wicklung P, die auf der Spule B des
Spulenhalters 105 gewickelt wird, dick wird, nimmt die Drehgeschwindigkeit
des Spulenhalters 105 ab, während der Hebearm 109 ansteigt.
Wenn die Wicklung P in der Spulposition I voll
wird, wird die Revolverplatte 105 um 180° geschwenkt,
um die volle Wicklung bzw. Auflaufspule P in die Warteposition II zu
bringen, während
die leere Spule P in die Spulstellung I gebracht
wird. Wie durch die strichpunktierte Linie in 2 gezeigt ist, kann dann der Faden Y mit
der leeren Spule B in Kontakt gebracht und zu einer vollen Auflaufspule P gespult
werden. Eine Fadentransfervorrichtung (in den Zeichnungen nicht
gezeigt) überträgt den Faden Y von
der vollen Auflaufspule P zur leeren Spule B.
Dann wird die Drehung des Spulenhalters 106 in der Warteposition II gehalten,
und ein Schieber 113 schiebt die volle Spule P auf
einen Dofferwagen (in den Zeichnungen nicht gezeigt), während die
leere Spule B gleichzeitig auf den Spulenhalter 106 geschoben
wird. Diese Vorgänge
werden beim Spulen des Fadens kontinuierlich wiederholt.
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Bei der wie oben beschrieben aufgebauten Spulmaschine
bildet der Spulenhalter 105, der vom Hauptrahmen 102 über die
Revolverplatte 104 vorsteht, eine Haupterregungsquelle.
Da der Faden mit einer konstanten Geschwindigkeit gespult wird, nimmt
die Drehgeschwindigkeit des Spulenhalters 105 ab, wenn
die Wicklung P dicker wird. Außerdem wird die Spulgeschwindigkeit
der Spulmaschine über einen
weiten Bereich von z. B. einer niedrigen Geschwindigkeit von 500
m/min. bis zu einer hohen Geschwindigkeit von 6000 m/min. eingestellt.
Daher schwankt die Drehfrequenz bzw. die Drehgeschwindigkeit des
Spulenhalters 105 über
einen weiten Bereich, so dass ein Spulbetrieb in der Weise durchgeführt werden
kann, dass die primäre
bzw. sekundäre Eigenfrequenz
der Spulmaschine durchlaufen wird. Auf diese Weise wird die Vibration
des Spulenhalters 105 auf die Reibrolle 110 über die
Wicklung P übertragen,
so dass die gesamte Spulmaschine 101 über den vom Hauptrahmen 102 vorstehenden
Hebearm vibriert.
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Wie 2 zeigt,
hat der Hebearm 109 einen ersten Abschnitt 109a,
der die Reibrolle 110 drehbar trägt, und einen zweiten Abschnitt 109b,
der die Traversiervorrichtung 111 zum Traversieren des
Fadens Y trägt,
wobei der erste Abschnitt 109a und der zweite Abschnitt 109b parallel
angeordnet sind und vom Hauptrahmen 102 vorstehen. Am vorderen
Ende des ersten Abschnitts 109a bzw. des zweiten Abschnitts 109b kann
leicht ein Raum vorgesehen werden. Daher wird der Stoßdämpfer 10 vorzugsweise
am vorderen Ende des ersten Abschnitts 109a und/oder des zweiten
Abschnitts 109b vorgesehen. Insbesondere wird der Stoßdämpfer 10 besonders
bevorzugt am vorderen Ende des ersten Abschnitts 109a vorgesehen,
da diese die Reibrolle 110 trägt, die vom Spulenhalter 105 in
Vibration versetzt wird.
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Der erste Abschnitt 109a vibriert
hauptsächlich
in einer Richtung, die die zentrale Achse des Spulenhalters 105 mit
der zentralen Achse der Reibrolle 110 verbindet. Diese
Vibration kann die rechteckige Platte 11 veranlassen, in
der gleichen Richtung zu vibrieren, so dass es zu einer wiederholten
Kollision zwischen dem inneren Umfang der Öffnung 12 und dem äußeren Umfang
der Stange 13 kommt. Diese Kollision wandelt die Vibrationsenergie
in thermische Energie um, um die Vibration zu unterdrücken.
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3 zeigt
die Vibrationsabsorptionskennlinie des Stoßdämpfers 10. Ein Resonanzpunkt
zwischen dem Stoßdämpfer 10 und
dem Spulenhalter ergibt sich bei einer Drehgeschwindigkeit r1 des
Spulenhalters. Ohne den Dämpfer 10 ist
der Vibrationspegel bei der Drehgeschwindigkeit r1 hoch, wie durch die
strichpunktierte Linie gezeigt ist. Mit dem Stoßdämpfer 10 nimmt der
Kollisionspegel mit dem Vibrationspegel ständig zu, so dass die Vibrationsenergie leichter
in thermische Energie umgewandelt wird. Somit nimmt der Vibrationspegel
bei der Drehgeschwindigkeit r1 wesentlich ab, während die Abnahmerate nicht
so hoch ist, wenn der Vibrationspegel ursprünglich niedriger ist. Der Vibrationspegel
kann jedoch bis auf einen Sollwert oder niedriger über einen
weiten Bereich von Drehgeschwindigkeiten des Spulenhalters reduziert
werden. Andererseits nimmt bei einem Vibrationsdämpfer, der durch die Kombination
eines viskoelastischen Materials und einer Masse gebildet ist, der
Vibrationspegel bei der Drehgeschwindigkeit r1 des Spulenhalters
ab, während
die Vibrationspegelspitzen bei einer Drehgeschwindigkeit r2 auftreten,
die niedriger als r1 ist, und bei einer Drehgeschwindigkeit r3,
die höher
als r1 ist. Dies bedeutet, dass der dynamische Vibrationsdämpfer die
Vibrationsenergie nur dispergiert, so dass mehr Vibrationspunkte
erzeugt werden. Daher tritt Resonanz bei der Drehgeschwindigkeit
r2 oder r3 des Spulenhalters auf.
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4 zeigt
einen Stoßdämpfer 20,
der am vorderen Ende des Spulenhalters 105 über eine
Halterung 121 angeordnet ist. Der Stoßdämpfer 20 hat eine
Scheibe 21, d. h. einen Massekörper und einen Zylinder 22 zum
Halten der Scheibe 21. Der Zylinder 22 hat einen
Innendurchmesser größer als
der Außendurchmesser
der Scheibe 21, so dass ein bestimmter Spalt zwischen dem
Zylinder 22 und der Scheibe 21 vorhanden ist.
Die Scheibe 21 hat daher geeignete Freiheitsgrade zur Bewegung
in allen zweidimensionalen Richtungen in der Ebene 16 senkrecht
zur Drehachse 15 des Spulenhalters 105. Außerdem hat
der Zylinder 22 einen Flansch, der als Arretiereinrichtung
dient, um zu verhindern, dass die Scheibe 21 abrutscht.
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Die Halterung 121 des Spulenhalters
sitzt auf einem vorstehenden Abschnitt des Hauptrahmens 102 über einen
Arm 123. Die Halterung 121 muss drei Bedingungen
erfüllen:
Sie muss in der Lage sein, beliebig auf den Spulenhalter 105 aufgesetzt
und abgenommen zu werden, die Vibration des Spulenhalters 105 muss
auf sie übertragen
werden, und sie muss steif genug sein, um den befestigten Stoßdämpfer 20 zu
halten. Der Arm 123 zum Halten der Halterung 121 am
vorstehenden Abschnitt des Hauptrahmens 102 muss zwei Bedingungen
erfüllen: er
muss die Halterung 121 so tragen, dass sie sich nicht um
den Spulenhalter 105 dreht, und er muss verhindern, dass
trotz Vibration die Halterung 121 nicht in axialer Richtung
des Spulenhalters 105 abrutscht.
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Ein Beispiel einer Halterung 121 ist
in 5 gezeigt. Ein Zylinder 124 ist
in eine Öffnung 122a in einem
Sockel 122 eingesetzt und darin gehalten, der an einem
Arm 123 befestigt ist. Der Sockel 122 ist an einem
vorstehenden Abschnitt des Hauptrahmens 102 über den
Arm 123 gehalten. Die Halterung 121 kann vom Sockel 122 an
der Basis des Hauptrahmens 102 gehalten werden. Der Zylinder 124 hat einen
Kolben 125, der darin gleitbeweglich eingesetzt ist. Der
Kolben 125 hat einen Schaft 126, der mit Presssitz
gehalten wird und der eine Tragstange 127 hat, die am vorderen
Ende mittels eines Lagers 128 drehbar gelagert ist. Die
Tragstange 127 hat eine konische Spitze, die in eine konische Öffnung 105a im vorderen
Ende des Spulenhalters 105 eingereift. Der oben beschriebenen
Zylinder 124 und der Kolben 125 bilden einen pneumatischen
Aktuator, so dass, wenn Druckluft in einen Anschluss H1 eingeleitet wird,
der Kolben 125 zurückfährt, um
den Spulenhalter 105 von der Tragstange 127 freizugeben.
Wenn die Druckluft in einen Anschluss H2 eingeleitet wird, rückt der
Kolben 125 vor, um den Spulenhalter 105 mit der
Tragstange 127 zu erfassen. Solch eine Tragstange 127 kann
in der Spulposition I frei mit dem Spulenhalter 105 in
Eingriff gebracht und von diesem gelöst werden. Der Spulenhalter 105 kann
zusammen mit der Revolverplatte 104 während eines Spulenwechsels
geschwenkt werden, und das vordere Ende des Spulenhalters kann unterstützt sein,
während
der Faden gespult wird.
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In 7 vibriert
der Spulenhalter 105 in einer Ebene 16 senkrecht
zu dessen zentraler Achse 15. Die Vibration wird auf den
Stoßdämpfer 20 über die Halterung 121 übertragen,
um die Scheibe 21 in radialer Richtung des Zylinders 22 zum
Vibrieren zu bringen. Es tritt dann wiederholt eine Kollision zwischen dem äußeren Umfang
der Scheibe 21 und dem inneren Umfang des Zylinders 22 auf.
Die Kollision wandelt die Vibrationsenergie in thermische Energie
um, um die Vibration zu unterdrücken.
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Die 6 und 7 zeigen einen Stoßdämpfer 30 in
Anwendung auf eine Spulmaschine mit Friktionsantrieb. Die Spulmaschine
mit Friktionsantrieb wird z. B. für elastische Fäden verwendet.
Diese Spulmaschine ist so aufgebaut, dass sie an einem Arm 131 eine
Friktionsrolle 130 entsprechend der Reibrolle drehbar trägt und auch
am Arm 131 einen Motor 132 zur Drehung der Friktionsrolle 130 trägt. Ein
Zeitsteuerriemen 136 verläuft zwischen einer Riemenscheibe 133 am
vorderen Ende 133 am vorderen Ende der Friktionsrolle 130 und
einer Riemenscheibe 135, die auf die Antriebswelle 134 des
Motors 132 aufgesetzt ist, um die Friktionsrolle 130 zwangsläufig anzutreiben.
Ein vorstehendes Auflager 137 mit Zapfen an Stellen, die die
Riemenscheibe 133, 135 bzw. den Zeitsteuerriemen 136 nicht
stören, ist
am vorderen Ende des Arms 131 mit einem Bolzen befestigt.
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Auf dem Auflager 137 sitzt
der Stoßdämpfer 30,
der aus einer etwa rechteckigen Platte 31, einer Stange 33,
die durch eine Öffnung 32 verläuft, die
im Massezentrum der rechteckigen Platte 31 ausgebildet
ist, und einer Endplatte 34 besteht. Die rechteckige Platte 31 bildet
einen Massekörper
für den
Stoßdämpfer 30,
während
die Stange 33 ein Regulierelement für den Stoßdämpfer 30 bildet. Die
Stange 33 steht senkrecht vom Auflager 137 vor,
und die rechteckige Platte 31 ist zwischen dem Auflager 137 und der
Endplatte 34 gehalten. Die Öffnung 32 hat einen Innendurchmesser
größer als
der Außendurchmesser
der Stange 33, so dass ein bestimmter Spalt zwischen der Öffnung 32 und
der Stange 33 besteht. Die rechteckige Platte 31 hat
daher Schwingungsgrade in Richtung des Spalts, d. h. in einer Ebene
senkrecht zur Achse des Spulenhalters, so dass wiederholt eine Kollision
zwischen dem Innenumfang der Öffnung 32 und
dem Außenumfang
der Stange 33 auftritt. Die Stange 33 hat zwei
Umfangsnuten in ihrem Außenumfang,
und O-Ring 38 ist in jede der Nuten als elastischer Körper eingesetzt.
Die O-Ringe 38 sind vorgesehen, um scharte Stoßgeräusche zu
vermeiden. Selbst wenn der elastische Körper zwischen dem Massekörper und
dem Regulierelement eingesetzt ist, um die Stoßgeräusche, wie oben zu reduzieren, muss
der Elastizitätsmodul
des elastischen Körpers so
bestimmt sein, dass die Vibration den Massekörper und das Regulierelement
veranlassen, gegeneinander zu kollidieren.
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Ein Deckel 139 ist an einer
Verlängerung
des Arms 131 befestigt, in dem die rechteckige Platte 31 aufgenommen
ist. Die rechteckige Platte 31 wird durch eine Arretierungseinrichtung 35 daran
gehindert, mit dem Deckel 139 in Kontakt zu kommen. Außerdem hat,
um eine Störung
der anderen Elemente zu vermeiden und maximale Abmessungen durch
effektive Nutzung des Innenraums des Deckels 139 zu erreichen,
hat die rechteckige Platte 31 geeignete Vertiefungen 36, 37.
Somit kann eine schwere rechteckige Platte (ein massiver Körper) 31 am
vorderen Ende des Arms 131 befestigt werden, und der effektiv arbeitende
Stoßdämpfer 30 kann ohne
unnötige
Vergrößerung der
Außenabmessungen
der Spulmaschine befestigt werden.
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8 ist
ein Diagramm, das die Vibrationsabsorptionswirkung des Stoßdämpfers 30 in
den 6 und 7 zeigt. Bei der in Experimenten
verwendeten Spulmaschine erreichte die Drehfrequenz des Spulenhalters
eine Resonanzfrequenz während
der Anfangsspulphase, wenn der Faden auf die Spule mit einer Spulgeschwindigkeit
von 1000 m/min. gespult wird. Diese Spulmaschine wurde verwendet,
die Spulgeschwindigkeit wurde zwischen 600 m/min., 800 m/min. und
1000 m/min. geändert,
und ein Vibrationspegel (mm/sec.) wurde am vorderen Ende des freien
Arms 131 in vertikaler und horizontaler Richtung während der
Anfangsspulphase gemessen. Die Öffnung 32 hatte
einen Innendurchmesser 42 mm, die Stange 33 hatte einen
Außendurchmesser
von 41,4 mm, und ein Spalt in einer Größe von 0,6 mm bestand zwischen
der Öffnung 32 und
der Stange 33. Außerdem
hatte die rechteckige Platte 31 ein Gewicht von etwa 5
kg.
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8 zeigt,
dass der Vibrationsunterdrückungseffekt
bei einer Spulgeschwindigkeit von 1000 m/min., was nahe dem Resonanzpunkt
liegt, sehr hoch ist. Bei einer Spulgeschwindigkeit von 600 m/min.
oder 800 m/min. was weit entfernt vom Resonanzpunkt ist, ist der
Vibrationspegel von Anfang an niedrig, bleibt jedoch niedrig, wenn
der Stoßdämpfer installiert
wird. Dies bedeutet, dass der Stoßdämpfer über einen weiten Bereich von
Spulgeschwindigkeiten verwendet werden kann.
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Der Stoßdämpfer kann von einem Typ sein, bei
dem ein Granulat wie ein Metallpulver fluidmäßig in einem Behälter aufgenommen
ist. Das Granulat im Behälter
fließt
in der Vibrationsrichtung und kollidiert wiederholt in sich, um
die Vibrationsenergie in thermische Energie umzuwandeln. Alternativ
kann, solange drehbare Spulenhalter, auf denen jeweils Spulen sitzen,
auf denen Wicklungen gebildet werden, an einem Hauptrahmen gelagert
sind, die vorliegende Vibrationsunterdrückungsvorrichtung auf verschiedene
Fadenspulmaschinen einschließlich
Aufwickel-Spulmaschinen angewandt werden. Alternativ kann der Stoßdämpfer an
einer Stelle vorgesehen werden, an der die Spulmaschine stark vibriert,
und die Einsetzstelle ist nicht besonders beschränkt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist der Stoßdämpfer an
der Stelle der Spulmaschine vorgesehen, die vibriert, wenn sich
der Spulenhalter dreht. Folglich wird die Vibrationsunterdrückungsfunktion des
Stoßdämpfers trotz
Unterschieden zwischen einzelnen Fadenspulmaschinen oder zeitlichen Änderungen
bewirkt, um die Vibration auf einen niedrigen Pegel zu drücken. Weiterhin ändern sich
der Massekörper
und das Regulierelement des Stoßdämpfers nicht
mit der Zeit, so dass die Vibrationsunterdrückungsfunktion des Stoßdämpfers über eine
lange Periode stabil bleibt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden die Freiheitsgrade des Massekörpers in einer Ebene senkrecht
zur Drehachse des Spulenhalters vorgesehen. Daher wir die Vibrationsenergie
effektiv absorbiert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird der Massekörper
am Regulierelement in seinem Massezentrum gehalten, so dass der
Stoßdämpfer effektiv wirken
kann, um einen hohen Vibrationsunterdrückungseffekt zu erreichen.
Weiterhin kann die Größe des Massekörpers reduziert
werden, ohne die Größe der Spulmaschine
zu erhöhen.