JP6761809B2 - Winding spindle - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の前提部に記載した、巻取り機において糸を複数のパッケージに巻き取る巻取りスピンドルに関する。
The present invention relates to a take-up spindle that winds a yarn into a plurality of packages in a take-up machine according to the premise of
溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を製造する場合、1つの紡糸位置の複数の糸は一緒に並行にパッケージに巻き取られる。そのために、糸毎にそれぞれ1つの巻成ユニットを有する巻取り機が使用され、この巻取り機は、巻成ユニットに対して平行に、片側において支持された巻取りスピンドルを有している。このような巻取りスピンドルは、スピンドル支持体に突出するように配置されているので、巻取りスピンドルの周囲に巻成されたパッケージは、完成後に、巻取りスピンドルの自由端部から取外し可能である。このような巻取りスピンドルは、例えば独国特許出願公開第19548142号明細書(DE 195 48 142 A1)から公知である。 When producing synthetic yarns in the melt spinning process, multiple yarns at one spinning position are wound together in parallel into the package. For this purpose, a take-up machine having one take-up unit for each thread is used, and this take-up machine has a take-up spindle supported on one side in parallel with the take-up unit. Since such a take-up spindle is arranged so as to project to the spindle support, the package wound around the take-up spindle can be removed from the free end of the take-up spindle after completion. .. Such take-up spindles are known, for example, from German Patent Application Publication No. 19548142 (DE 195 48 142 A1).
この公知の巻取りスピンドルは、チャックを有しており、このチャックの周囲には、巻管を収容しかつ固定する、クランプ装置を備えた緊締周壁が配置されている。チャックは、中空円筒形に形成されていて、1つの長手方向部分に、駆動軸に結合されたハブを有している。駆動軸は複数部分から形成されていて、後ろ側の軸受軸と前側の軸受軸とによって形成されており、このとき後ろ側の軸受軸は、駆動装置に連結可能であり、前側の軸受軸は、チャックのハブに結合されている。チャックの重量および特に巻成されたパッケージの重量は、前側の軸受軸の支持部を介して受け止められ、この支持部は中空支持体の内部に形成されている。支持部は、前側のころがり軸受と後ろ側のころがり軸受とから成っており、両ころがり軸受は、前側の軸受軸の周囲に互いに間隔をおいて配置されている。 This known take-up spindle has a chuck, and a tightening peripheral wall equipped with a clamping device for accommodating and fixing the winding tube is arranged around the chuck. The chuck is formed in a hollow cylindrical shape and has a hub coupled to a drive shaft in one longitudinal portion. The drive shaft is formed from a plurality of parts, and is formed by a rear bearing shaft and a front bearing shaft. At this time, the rear bearing shaft can be connected to the drive device, and the front bearing shaft is , Coupled to the chuck hub. The weight of the chuck, and in particular the weight of the wound package, is received via a support on the front bearing shaft, which is formed inside the hollow support. The support portion is composed of a front rolling bearing and a rear rolling bearing, and both rolling bearings are arranged around the front bearing shaft at intervals from each other.
一方では、静荷重を受け止めるために、かつ他方では駆動軸の案内を保証するために、前側のころがり軸受と後ろ側のころがり軸受とは相互に荷重を加えられている。両ころがり軸受は、チャックの静荷重および駆動軸の案内を保証するために、相互に作用し合う。このような巻取りスピンドルのチャックは、市販の巻管を収容するために外径を制限されているので、構造空間、ひいては支持部の軸受サイズも同様に制限されている。したがってころがり軸受の耐荷重および駆動軸の強度は、制限されている。 On the one hand, in order to receive a static load, and on the other hand, in order to guarantee the guidance of the drive shaft, the front rolling bearing and the rear rolling bearing are mutually loaded. Both rolling bearings interact with each other to ensure the static load of the chuck and the guidance of the drive shaft. Since the outer diameter of such a take-up spindle chuck is limited to accommodate a commercially available winding tube, the structural space and thus the bearing size of the support portion are also limited. Therefore, the load capacity of the rolling bearing and the strength of the drive shaft are limited.
このとき基本的に、可能な限り、その特性に基づいて比較的高い耐荷重を実現するようなころがり軸受を使用することが公知である。例えば独国特許出願公開第102009021647号明細書(DE 10 2009 021 647 A1)に基づいて公知の巻取りスピンドルでは、軸受軸は、互いに対して荷重を加えられて保持された2つの玉ころ軸受によって支持されている。これによって確かに、ころがり軸受によって高められた耐荷重が可能になるが、しかしながら、これによって駆動軸の強度を高めることはできない。さらに異なった箇所に配置された2つのころがり軸受の軸方向における予荷重は、極めて高い製造精度および相互における極端な嵌合精度を必要とする。
At this time, it is basically known to use a rolling bearing that realizes a relatively high load capacity based on its characteristics as much as possible. For example, in a take-up spindle known based on German Patent Application Publication No. 10209021647 (
ゆえに本発明の課題は、このような形式の巻取りスピンドルにおいて、特に、軸強度を高める、ひいては耐荷重を高める支持部を備えた巻取りスピンドルを形成することである。 Therefore, an object of the present invention is to form a take-up spindle having a support portion for increasing the shaft strength and thus the load capacity in such a type of take-up spindle.
この課題は、本発明によれば、前側のころがり軸受が、チャックの重心の近くに配置されていて、支持軸受としてほぼチャックの全重量を支持することによって解決される。 According to the present invention, this problem is solved by arranging the front rolling bearing near the center of gravity of the chuck and supporting almost the entire weight of the chuck as a support bearing.
本発明の好適な発展形態は、それぞれの従属請求項の特徴および特徴の組合せによって定義されている。 A preferred development of the present invention is defined by the features and combinations of features of each dependent claim.
本発明は、チャックにおけるパッケージから成る重量は、チャックと前側の軸受軸との間における結合箇所を介して支持部に導入されねばならないという認識に基づいている。重量のこのような横方向移動は、力と移動距離との積である曲げモーメントを必然的に生ぜしめる。重量は空間固定に作用し、かつ軸受軸は回転するので、軸受軸に回転振動数を加える回転曲げモーメントが発生する。これによって、重量が例えば多数の太いパッケージによって大きくなればなるほど、かつ支持部と、チャックと軸受軸との間における軸・ハブ結合部との間における間隔によって確定された、移動距離が増大すればするほど、回転曲げモーメントによる軸受軸に対する荷重は大きくなる。この荷重を最小にするために、本発明によれば、前側のころがり軸受は、チャックの重心の近くに配置され、これによって1つの支持軸受として、チャックの総重量をほぼ受け止めることができる。 The present invention is based on the recognition that the weight of the package in the chuck must be introduced into the support via the coupling point between the chuck and the front bearing shaft. Such lateral movement of weight inevitably produces a bending moment, which is the product of force and distance traveled. Since the weight acts on the space fixation and the bearing shaft rotates, a rotational bending moment that adds a rotational frequency to the bearing shaft is generated. As a result, the greater the weight, for example with a large number of thick packages, and the greater the distance traveled, as determined by the distance between the support and the shaft / hub joint between the chuck and the bearing shaft. The greater the load on the bearing shaft due to the rotational bending moment. In order to minimize this load, according to the present invention, the front rolling bearing is located near the center of gravity of the chuck, which allows it to substantially receive the total weight of the chuck as one support bearing.
支持軸受の位置において考慮すべきことは、巻成されたパッケージはチャックにおいて、空のチャックの重心とは必ずしも一致しないパッケージ重心を有していることである。したがって、チャックの重心とパッケージ重心との重畳によって、結果として総重心が生じる。パッケージの巻成中に、総重心はチャックの重心からパッケージ重心に向かって移動する。したがって、可能な限り総荷重を受け止めることができるようにするために、支持軸受は、チャックの重心の近くに配置されている。通常、支持軸受の位置は、チャックの重心とパッケージ重心との間の領域に配置されている。チャックの長さおよび巻成されたパッケージの数に関連して、支持軸受の位置が、チャックの重心とパッケージ重心との間における領域の幾分外側に配置されていることも可能である。チャックの重心の近くにおける支持軸受の位置によって、回転曲げモーメントによる駆動軸に対する荷重は、前側の軸受軸の前側の軸部分に制限される。これによって全体として駆動軸の強度は高くなる。 A consideration in the position of the support bearings is that the wound package has a package center of gravity in the chuck that does not necessarily match the center of gravity of the empty chuck. Therefore, the superposition of the center of gravity of the chuck and the center of gravity of the package results in a total center of gravity. During the winding of the package, the total center of gravity moves from the center of gravity of the chuck toward the center of gravity of the package. Therefore, the support bearings are located near the center of gravity of the chuck so that it can receive the total load as much as possible. The position of the support bearing is usually located in the region between the center of gravity of the chuck and the center of gravity of the package. It is also possible that the position of the support bearing is located somewhat outside the region between the center of gravity of the chuck and the center of gravity of the package, in relation to the length of the chuck and the number of wound packages. Due to the position of the support bearing near the center of gravity of the chuck, the load on the drive shaft due to the rotational bending moment is limited to the front shaft portion of the front bearing shaft. As a result, the strength of the drive shaft is increased as a whole.
前側のころがり軸受を支持軸受として形成することは、チャックのための完全に新しい軸受コンセプトを可能にする。例えば本発明の特に好適な発展形態では、後ろ側のころがり軸受は、ガイド軸受として形成されており、該ガイド軸受は、支持軸受に対して軸方向における荷重を加えない。これによって支持軸受は、軸方向における荷重を受けないままである。荷重を受け止める機能と前側の軸受軸を案内する機能とは、分割される。案内軸受は、可能な限り荷重を受けないままであり、かつ前側の軸受軸を案内する。 Forming the front rolling bearing as a support bearing allows for a completely new bearing concept for the chuck. For example, in a particularly preferred development of the present invention, the rear rolling bearing is formed as a guide bearing, which does not apply an axial load to the support bearing. This leaves the support bearing unloaded in the axial direction. The function of receiving the load and the function of guiding the bearing shaft on the front side are separated. The guide bearing remains unloaded as much as possible and guides the front bearing shaft.
したがって支持軸受は、本発明の好適な発展形態によれば、高い荷重を受け止めることができるようにするために、好ましくは円筒ころ軸受として形成される。 Therefore, according to a preferred development of the present invention, the support bearing is preferably formed as a cylindrical roller bearing in order to be able to receive a high load.
運転時において総重心の位置は変化するので、支持軸受の箇所における回転曲げモーメントを、完全に消滅させることはできない。したがって本発明の特に好適な発展形態では、円筒ころ軸受の内レースが、前側の軸受軸における増大された軸段部の周囲において保持されている。前側の軸受軸における増大された軸段部によって、前側の軸受軸の設計強度(Gestaltfestigkeit)を、好適に大幅に高めることができる。特に、これによって、いわゆる擦過腐食(Passungsrost)のおそれを大幅に小さくすることができる。外径部および移行半径部における軸段部の相応の設計によって、高い切欠き応力を好適に回避することができるので、前側の軸受軸の改善された強度が得られる。 Since the position of the total center of gravity changes during operation, the rotational bending moment at the support bearing cannot be completely eliminated. Thus, in a particularly preferred evolution of the invention, the inner race of the cylindrical roller bearing is held around the increased shaft step on the front bearing shaft. Due to the increased shaft steps in the front bearing shaft, the design strength (Gestaltfestigkeit) of the front bearing shaft can be suitably significantly increased. In particular, this can significantly reduce the risk of so-called Passungsrost. Appropriate design of the shaft steps in the outer diameter and transition radii allows the high notch stress to be suitably avoided, resulting in improved strength of the front bearing shaft.
軸受軸の案内をガイド軸受の構成によって好適に行うことができる、本発明の好適な発展形態では、ガイド軸受は、互いに並んで配置された2つのスピンドル軸受によって形成されており、該スピンドル軸受は、正面組合せで前側の軸受軸の周囲に保持されている。このように構成されていると、軸方向力と半径方向力とを共に受け止めることができるので、軸受軸は確実に案内される。さらにこれによって、ダブル軸受における内部のモーメント荷重の形成を、回避することができる。 In a preferred development of the invention in which the bearing shaft can be suitably guided by the configuration of the guide bearing, the guide bearing is formed by two spindle bearings arranged side by side, the spindle bearing , It is held around the front bearing shaft in front combination. With such a configuration, both the axial force and the radial force can be received, so that the bearing shaft is reliably guided. Further, this makes it possible to avoid the formation of an internal moment load in the double bearing.
支持軸受およびガイド軸受は、本発明の好適な発展形態によれば、軸受ブシュの内部に配置されており、このとき軸受ブシュの周囲には、中空支持体に支持された複数の緩衝リングが保持されている。このように構成されていると、特に、支持軸受における外レースの傾倒が回避される。支持部は、緩衝リングを介して中空支持体に対して弾性的に支持されているので、軸受軸は中空支持体に対して、緩衝を目的とする相対運動を実施することができる。 The support bearing and the guide bearing are arranged inside the bearing bush according to a preferred development of the present invention, at which time a plurality of buffer rings supported by the hollow support are held around the bearing bush. Has been done. With such a configuration, tilting of the outer race, in particular, in the support bearing is avoided. Since the support portion is elastically supported by the hollow support via the buffer ring, the bearing shaft can perform a relative motion for the purpose of cushioning with respect to the hollow support.
取付け後に、支持部と中空支持体との間においてほぼ予め確定された弾性を、製造誤差とは無関係に得るために、緩衝リングは、好ましくは内側スリーブと、該内側スリーブを取り囲む外側スリーブとによって形成されており、このときゴムエレメントが、内側スリーブと外側スリーブとの間に囲まれて配置されている。このようにして、内側スリーブと外側スリーブとの間におけるゴムエレメントのばね特性は、既に取付け前に、予め確定された緩衝特性をもって形成することができる。 After mounting, the cushioning ring is preferably provided by an inner sleeve and an outer sleeve that surrounds the inner sleeve in order to obtain near-predetermined elasticity between the support and the hollow support independent of manufacturing error. It is formed, at which time a rubber element is arranged so as to be surrounded between the inner sleeve and the outer sleeve. In this way, the spring properties of the rubber element between the inner sleeve and the outer sleeve can be formed with pre-determined cushioning properties already prior to mounting.
特に、長く突出するチャックにおいて、臨界巻取り速度の通過時に発生する振動を強力に緩衝できるようにするために、さらに追加的な緩衝軸受が設けられており、この緩衝軸受は、前側の軸受軸の前側の軸部分において、支持軸受に対して軸方向においてずらされて前側の軸受軸と中空支持体との間に配置されている。このとき緩衝軸受は、特に軟らかく形成されてよく、これによって、回転する軸受軸と位置固定の中空支持体との間における、共振の通過時に発生する振動を緩衝することができる。 In particular, in a chuck that protrudes long, an additional buffer bearing is provided in order to strongly buffer the vibration generated when the critical winding speed is passed, and this buffer bearing is provided on the front bearing shaft. In the shaft portion on the front side of the above, the bearing shaft on the front side and the hollow support are arranged so as to be displaced in the axial direction with respect to the support bearing. At this time, the buffer bearing may be formed particularly softly, whereby the vibration generated during the passage of resonance between the rotating bearing shaft and the position-fixed hollow support can be buffered.
このとき緩衝軸受は、支持軸受と、前側の軸受軸の、チャックに結合された端部との間における、軸受軸の増大された別の軸段部に、好適に配置されている。 At this time, the buffer bearing is preferably arranged in another shaft step portion where the bearing shaft is increased, between the support bearing and the end portion of the front bearing shaft coupled to the chuck.
緩衝軸受は、好ましくはころがり軸受と、ころがり軸受の外レースに直に支持されている緩衝リングとによって形成される。したがってころがり軸受は、回転する軸受軸を起点として延びる、緩衝リング内に相対運動を導入するための枢着点を形成する。軸受軸の回転は、ほぼ影響を受けないままである。 The buffer bearing is preferably formed by a rolling bearing and a buffer ring directly supported by the outer race of the rolling bearing. The rolling bearing therefore forms a pivoting point in the buffer ring that extends from the rotating bearing shaft to introduce relative motion. The rotation of the bearing shaft remains largely unaffected.
安定性を高めるために、ころがり軸受は、互いに並んで配置された2つのスピンドル軸受によって形成されていてよく、両スピンドル軸受は、背面組合せで前側の軸受軸の周囲に保持されている。このように構成されていると、比較的高い傾倒モーメントを受け止めることができる。 For added stability, the rolling bearings may be formed by two spindle bearings arranged side by side with each other, both spindle bearings being held around the front bearing shaft in a back combination. With such a configuration, a relatively high tilting moment can be received.
一方ではチャックの安定性を改善するため、かつ他方では、パッケージへの巻成中に可能な限り平行な案内を達成するために、本発明の特に好適な発展形態では、チャックは、その開放した端部において鍔軸受によって支持されており、中空支持体における支持軸受の位置は、チャックの一端部に向かって移動されている。鍔軸受によって、チャックにおける追加的な力成分が作用し、この力成分はチャックにおける荷重分布に影響を及ぼす。支持軸受における主荷重をそのままにしておくために、チャックの自由端部に向かっての、支持軸受の位置の移動が実施されている。 In a particularly preferred evolution of the invention, in order to improve the stability of the chuck on the one hand and to achieve as parallel guidance as possible during winding into the package, the chuck is opened. It is supported by a collar bearing at the end, and the position of the support bearing in the hollow support is moved towards one end of the chuck. The collar bearings act on an additional force component in the chuck, which affects the load distribution in the chuck. In order to leave the main load in the support bearing intact, the position of the support bearing is moved towards the free end of the chuck.
緩衝作用を高めるために、鍔軸受は、好ましくは、チャックと中空支持体との間において作用する、ころがり軸受と緩衝リングとによって形成されている。緩衝リングは、好ましくは、全パッケージ荷重時における、中空支持体に対するチャックの移動を可能にするような、ばね強さと緩衝体強さとを備えて形成することができる。 In order to enhance the cushioning action, the collar bearing is preferably formed by a rolling bearing and a cushioning ring acting between the chuck and the hollow support. The cushioning ring can preferably be formed with spring strength and cushioning strength such that the chuck can move relative to the hollow support under full package load.
さらに、後ろ側の軸受軸の支持部を、軸受ブシュの内部に形成するようになっており、このとき軸受ブシュは、複数の緩衝リングを用いて、中空支持体に対して弾性的に支持されている。このように構成されていると、駆動側からおよび被動側から好適に発生する振動荷重を、緩衝することができる。 Further, the support portion of the bearing shaft on the rear side is formed inside the bearing bush, and at this time, the bearing bush is elastically supported with respect to the hollow support by using a plurality of cushioning rings. ing. With such a configuration, it is possible to buffer the vibration load preferably generated from the driving side and the driven side.
本発明に係る巻取り機は、特に、突出する巻取りスピンドルに複数の巻成ユニットを形成できることによって傑出している。駆動軸の軸強度と支持部の高い耐荷重とを高めることによって、同時に巻成されるパッケージの数を増やすことができ、かつ巻取りスピンドルにおけるチャックの突出する長さを伸ばすことができる。 The winder according to the present invention is particularly outstanding because it can form a plurality of winding units on the protruding winding spindle. By increasing the axial strength of the drive shaft and the high load capacity of the support portion, the number of packages wound at the same time can be increased, and the protruding length of the chuck in the take-up spindle can be extended.
次に添付の図面を参照しながら、幾つかの実施形態について、本発明に係る巻取りスピンドルを詳説する。 Next, the take-up spindle according to the present invention will be described in detail for some embodiments with reference to the accompanying drawings.
図1には、巻取りスピンドルの第1実施形態の一部が概略的に断面図で示されている。巻取りスピンドル2は、中空支持体11によってスピンドル支持体1に保持されている。スピンドル支持体1において巻取りスピンドル2は、長く突出するチャック3を有しており、このチャック3は両端部において中空円筒形に形成されている。チャック3の自由端部は、そこには本発明にとって重要な部材が存在しないので、図1には示されていない。通常、チャック3の自由端部は、カバーによって閉鎖されている。
FIG. 1 schematically shows a part of the first embodiment of the take-up spindle in a cross-sectional view. The take-up
チャック3の、スピンドル支持体1に向けられた反対側に位置する開放した端部は、駆動軸7を収容するために働き、この駆動軸7は、軸・ハブ結合部15によってチャック3のハブ6に結合されている。
An open end of the
製造技術的な理由から、駆動軸7は、2つの軸部分に分割されていて、前側の軸受軸7.1と後ろ側の軸受軸7.2とによって形成されている。両方の軸受軸7.1,7.2は、収縮ブシュ35を介して互いに不動に結合されている。
For manufacturing technical reasons, the
前側の軸受軸7.1は、前側の支持部8.1を介して中空支持体11内において回転可能に支持されている。中空支持体11は、そのために自由端部がチャック3の内部に進入している。チャック3の、スピンドル支持体1に向けられた開放した端部は、突出する中空支持体11を、間隔をおいて取り囲んでいるので、チャック3は、位置固定の中空支持体11に対して相対的に回転することができる。
The bearing shaft 7.1 on the front side is rotatably supported in the
中空円筒形の中空支持体11の内部には、前側の軸受軸7.1の前側の支持部8.1が配置されている。前側の支持部8.1について説明するために、追加的に図2を参照する。図2において前側の支持部8.1は、図1に示した実施形態の一部が拡大されて示されている。図面のうちの1つを特に参照するのでない限り、以下に記載の説明は両方の図面に対するものである。
Inside the hollow cylindrical
前側の支持部8.1は、前側のころがり軸受14.1と、軸方向間隔をおいて配置された後ろ側のころがり軸受14.2とによって形成されている。前側のころがり軸受14.1は、チャック3の重心19.1の近くに配置されていて、かつ純然たる支持軸受である。重心19.1は、巻成されたパッケージを有しない空のチャック3に関するものである。チャック3における巻成されたパッケージの収容によって、パッケージ重心19.2が生じ、このパッケージ重心19.2の位置は、空のチャック3の重心19.1の位置と一致していない。したがって、重心19.1とパッケージ重心19.2との重畳によって生じる総重心(Gesammtschwerpunkt)を考慮することが必要である。例えば総重心は、パッケージ巻成の開始時に空のチャック3の重心19.1に位置しており、次いで巻成の進行時にパッケージ重心19.2に向かって移動することができる。
The front support portion 8.1 is formed by a front rolling bearing 14.1 and a rear rolling bearing 14.2 arranged at axial intervals. The rolling bearing 14.1 on the front side is a pure support bearing that is arranged near the center of gravity 19.1 of the
チャック3の自重と巻成されたパッケージのパッケージ質量とから成る総荷重が、支持軸受14.1に対して作用し得るようにするために、支持軸受14.1は、チャック3の重心19.1とパッケージ重心19.2との間に位置する軸受平面34に配置されている。したがって支持軸受14.1は、チャック3の重心19.1の直ぐ近くに配置されている。
In order to allow a total load consisting of the weight of the
支持軸受14.1は、円筒ころ軸受16として形成されている。この円筒ころ軸受16は、内レース16.1で、前側の軸受軸7.1の増大された軸段部18.1に配置されている。このとき軸段部18.1は、円筒ころ軸受16の全幅にわたって延びている。前側の軸受軸7.1の軸ステム(Wellenschaft)33への軸段部18.1の移行部は、円筒ころ軸受16の両側において丸く形成されている。円筒ころ軸受16の外レース16.2は、前側の軸受軸7.1に対して平行に延びる軸受ブシュ12.1に支持されている。
The support bearing 14.1 is formed as a
後ろ側のころがり軸受14.2は、前側の軸受軸7.1を案内するために案内軸受として形成されている。案内軸受14.2は、本実施形態では互いに対して荷重を加えられた2つのスピンドル軸受17.1,17.2によって形成される。スピンドル軸受17.1,17.2は、正面組合せ(X-Anodrnung)で互いに対して荷重を加えられている。このときスピンドル軸受17.1,17.2は、直に並んで配置されていて、増大された軸段部18.2に保持されている。軸受軸7.1を太くする軸段部18.2は、両スピンドル軸受17.1,17.2の幅にわたって延びている。このとき同様に軸ステム33への移行領域には、それぞれ1つの丸み部が設けられている。スピンドル軸受17.1,17.2はその外レースで軸受ブシュ12.1に支持されている。
The rear rolling bearing 14.2 is formed as a guide bearing for guiding the front bearing shaft 7.1. The guide bearing 14.2 is formed by two spindle bearings 17.1, 17.2 loaded against each other in this embodiment. The spindle bearings 17.1 and 17.2 are loaded against each other in a frontal combination (X-Anodrnung). At this time, the spindle bearings 17.1 and 17.2 are arranged directly side by side and are held by the increased shaft step portion 18.2. The shaft step portion 18.2 that thickens the bearing shaft 7.1 extends over the widths of both spindle bearings 17.1, 17.2. At this time, similarly, one rounded portion is provided in each of the transition regions to the
臨界巻取り速度の通過時に発生する振動を緩衝するため、および特に中空支持体11の周囲におけるチャック3の当接を回避するために、軸受ブシュ12.1の周囲には複数の緩衝リングが設けられている。本実施形態では2つの緩衝リング13が設けられており、両緩衝リング13はそれぞれ軸受ブシュ12.1に配置されていて、軸受ブシュ12.1を中空支持体11に対して弾性的に支持する。このとき特に緩衝リング13のうちの1つは、軸・ハブ結合部15の近くに位置決めされている。そのために軸受ブシュ12.1は支持軸受14.1を越えて突出しているので、緩衝リング13は軸方向において支持軸受14.1に対してずらされて配置されている。
A plurality of buffer rings are provided around the bearing bush 12.1 in order to buffer the vibration generated when passing through the critical winding speed, and in particular to avoid contact of the
緩衝リング13は、同一に構成されていて、内側スリーブ13.2と、この内側スリーブ13.2を間隔をおいて取り囲む外側スリーブ13.1とを有している。内側スリーブ13.2と外側スリーブ13.1との間には、ゴムエレメント13.3が配置されている。ゴムエレメント13.3は、内側スリーブ13.2および外側スリーブ13.1に不動に結合されていて、ゴムばねを形成している。これによって内側スリーブ13.2と外側スリーブ13.1とは互いに相対的に運動することができる。内側スリーブ13.2および外側スリーブ13.1は、好ましくは金属から形成されているので、ゴムエレメント13.3は、加硫によって内側スリーブ13.2と外側スリーブ13.1との間において固定されている。ゴムばねとして作用するゴムエレメント13.3は、材料およびばね特性に関して取付け箇所に合わせることができる。さらに、外側スリーブ13.1および内側スリーブ13.2は、狭い製造誤差範囲で正確に製造することができるので、緩衝リング13の取付け時に許容不能な変形は、好適に回避される。これとは逆に、取付け空間の内部における僅かな製造誤差は、ゴムエレメント13.3のばね緩衝特性に不都合な影響を及ぼすことなしに、外側スリーブ13.1および内側スリーブ13.2の可動性によってある程度の範囲において補償することができる。
The
図1の図示から分かるように、後ろ側の軸受軸7.2の後ろ側の支持部8.2を中空支持体11から遮断するためにも、緩衝リング13は使用される。後ろ側の支持部8.2は、本実施形態では2つのころがり軸受20.1,20.2によって形成されており、両ころがり軸受20.1,20.2は、後ろ側の軸受軸7.2と軸受ブシュ12.2との間に保持されている。軸受ブシュ12.2の周囲には、2つの緩衝リング13が配置されている。これらの緩衝リング13は、中空支持体11の、スピンドル支持体1に直に保持されている中空円筒形の部分内において支持されている。このとき後ろ側の支持部8.2は、中空支持体11の端部に形成されている。後ろ側の軸受軸7.2は、駆動端部で中空支持体11の外側に突出しており、このとき駆動端部はカップリング端部10として形成されている。従ってスピンドル駆動装置は、カップリング端部10を介して駆動軸7に直に連結することができる。
As can be seen from the illustration of FIG. 1, the
巻管を収容および固定するために、チャック3は周囲にクランプ装置4および緊締周壁5を有している。クランプ装置4および緊締周壁5は、従来技術において一般的であるので、ここではさらなる説明は省く。クランプ装置4および緊締周壁5は、例えば国際公開第2011/086142号(WO 2011/086142 A1)に記載の実施形態におけるように構成されていてよい。したがってここでは、引用した刊行物を参照するものとする。
To accommodate and secure the winding tube, the
運転時において、緊締周壁5の周囲には複数の巻管が相前後して押し嵌められ、かつクランプ装置4によって固定されている。巻管のそれぞれにおいて、糸はパッケージに巻き取られる。そのためにチャック3は、糸を巻き取るためにほぼ一定の周速度が得られるように、駆動軸7を介して駆動される。糸が巻き取られる巻取り速度は、製造プロセスに応じて2000m/分〜6000m/分までの範囲である。パッケージのその都度の直径に関連して、チャックは約2000rpm〜22000rpmの回転数範囲を実行しなくてはならない。巻取り中にチャックにおいて発生する荷重は、ほぼ支持軸受14.1によって受け止められる。荷重は、クランプ装置4および緊締周壁5を備えたチャック3の自重と、緊締周壁5の周囲に保持されたパッケージとによって生ぜしめられる。このとき重心19.1は、チャック3の軸受平面の近くに位置しており、この軸受平面は、図1において一点鎖線で示され、かつ符号34で示されている。支持軸受14.1は、軸受平面34に配置されている。全重量の導入は、チャック3と前側の軸受軸7.1との間における軸・ハブ結合部15を介して行われる。軸受軸7.1の前側の軸部分の強度を高めるために、駆動軸を太くする別の軸段部18.3が設けられている。この軸段部18.3は、軸・ハブ結合部15に到るまで延びている。
During operation, a plurality of winding tubes are pressed back and forth around the tightening
チャック3の荷重および振動は、軸・ハブ結合部15を介して前側の軸受軸7.1の自由端部に導入される。このような巻取りスピンドルは、その複雑な構造に基づいて複数の臨界固有振動数を有していて、これらの臨界固有振動数は、励起振動数と重なった場合に共振を惹起することがあるので、支持部8.1は緩衝リング13を介して中空支持体11に対して緩衝されている。このようないわゆる臨界巻取り速度は、許容可能な共振過剰上昇(Resonanzueberhoehung)に関連して、巻取りスピンドルの運転範囲の終端を決定することができる。したがって運転範囲に影響を及ぼすためおよび運転範囲を拡大するために、前側の軸受軸の緩衝作用を強化する必要がある。そのために図3には、本発明に係る巻取りスピンドルの別の実施形態が概略的に断面図で示されている。
The load and vibration of the
図3における巻取りスピンドルの実施形態は、その構造において、図1に示した上に述べた実施形態とほぼ同一であるので、ここでは相違についてだけ述べ、その他の点については上に述べた記載を参照するものとする。 The form of the take-up spindle in FIG. 3 is almost the same as the above-described embodiment shown in FIG. 1 in its structure. Therefore, only the differences are described here, and the other points are described above. Shall refer to.
パッケージ重量の増大に連れて高まる、チャック3の静荷重、および同時に増大する、パッケージのアンバランスに起因する動荷重に基づいて、チャック3の確実な駆動を保証するために、駆動軸7は、本実施形態においても前側の軸受軸7.1と後ろ側の軸受軸7.2とによって形成されている。前側の軸受軸7.1は、カップリング9を介して後ろ側の軸受軸7.2に結合されている。カップリング9は、好ましくは緩衝手段を有しており、これによって、ねじりモーメントだけを伝達するが曲げモーメントは伝達しないこと、およびねじり振動を緩衝することができる。
To ensure a reliable drive of the
本発明に係る巻取りスピンドル2の本実施形態では、駆動軸7に、緩衝軸受21として形成された追加的な緩衝手段が対応配置されている。緩衝軸受21は、前側の軸受軸7.1の、前側の支持部8.1の外側における軸部分に、支持軸受14.1に対して軸方向にずらされて配置されている。緩衝軸受21は、前側の軸受軸7.1の軸端部に対応配置されており、軸・ハブ結合部15の近くに保持されている。このとき緩衝軸受21は、前側の軸受軸7.1と中空支持体11の突出する自由端部との間において延びている。緩衝軸受21は、本実施形態ではころがり軸受21.1と緩衝リング21.2とを有している。ころがり軸受21.1は、ダブルのスピンドル軸受22.1,22.2によって形成されている。スピンドル軸受22.1,22.2は、いわゆる背面組合せ(O-Anordnung)で互いに対して荷重を加えられている。これによって、スピンドル軸受22.1,22.2の間において予荷重を生ぜしめることができ、この予荷重によって、軸受耐用寿命は大幅に延びる。スピンドル軸受22.1,22.2の周囲には、緩衝リング21.2が保持されている。緩衝リング21.2は、その構造において、図1に示した実施形態の緩衝リング13と同一である。したがって上に述べた記載を参照するものとする。
In the present embodiment of the take-up
緩衝リング13に比べて緩衝リング21.2は、大幅に小さな半径方向強さを有しており、これによって中空支持体11への緩衝軸受21の軟らかい結合を得ることができる。これにより緩衝軸受21は、軸受軸7.1の周囲における共振の発生時にのみ有効である。
The buffer ring 21.2 has a significantly smaller radial strength than the
緩衝軸受21のスピンドル軸受22.1,22.2は、軸受軸7.1の周囲において別の増大された軸段部18.3に配置されている。軸受軸7.1を太くする軸段部18.3は、軸・ハブ結合部15に到るまで延びている。このとき軸・ハブ結合部15において最大の回転曲げモーメントが生じるので、軸・ハブ結合部15に到るまで軸受軸7.1を太くすることが望まれている。
The spindle bearings 22.1, 2.2 of the buffer bearing 21 are arranged around another increased shaft step portion 18.3 around the bearing shaft 7.1. The shaft step portion 18.3 that thickens the bearing shaft 7.1 extends to the shaft / hub
本発明に係る巻取りスピンドルは、特にチャックの公称直径が変わらない状態で、極めて長く突出するチャックが実現できることによって傑出している。前側の支持部の高められた耐荷重によっておよび駆動軸の高められた強度によって、チャック長さが等しい場合には、より大径のパッケージを、またはパッケージ重量が等しい場合にはより多くのパッケージを、チャックの周囲において巻成することができる。したがって本発明に係る巻取りスピンドルは、1つの糸群を平行に複数のパッケージに巻き取るのに特に適している。 The take-up spindle according to the present invention is outstanding because a chuck that projects extremely long can be realized, particularly in a state where the nominal diameter of the chuck does not change. Due to the increased load capacity of the front support and the increased strength of the drive shaft, larger packages if the chuck lengths are equal, or more packages if the package weights are equal. , Can be wound around the chuck. Therefore, the take-up spindle according to the present invention is particularly suitable for winding one thread group in parallel to a plurality of packages.
図4には、本発明に係る巻取りスピンドルの別の実施形態が、概略的に断面図で示されている。図4に示した巻取りスピンドルの実施形態は、その構造において、図3に示した実施形態とほぼ同一であるので、ここでは相違点についてだけ説明し、その他の点については、上に述べた記載を参照するものとする。 FIG. 4 schematically shows another embodiment of the take-up spindle according to the present invention in cross-sectional view. Since the embodiment of the take-up spindle shown in FIG. 4 is almost the same as the embodiment shown in FIG. 3 in its structure, only the differences will be described here, and the other points will be described above. The description shall be referred to.
本発明に係る巻取りスピンドルの、図4に示した実施形態では、チャックの、スピンドル支持体1に対応配置された開放した端部に、追加的な鍔軸受36が形成されている。そのためにチャック3は、開放した端部に、直径拡大部である環状のカラー37を有している。このとき鍔軸受36は、ころがり軸受36.1と緩衝リング36.2とによって形成されている。ころがり軸受36.1は、中空支持体11の周囲に配置されている。ころがり軸受36.1は、チャック3の環状のカラー37に支持された緩衝リング36.2によって取り囲まれている。この緩衝リング36.2は、本実施形態においても同様に、ゴムエレメントを間に挟む2つの金属スリーブによって形成される。
In the embodiment of the take-up spindle according to the present invention shown in FIG. 4, an additional collar bearing 36 is formed at the open end of the chuck, which is arranged corresponding to the
鍔軸受36によって、特にパッケージの巻成時におけるチャック3の安定性が改善される。さらに緩衝リング36.2は、巻成されたパッケージによってチャック3に荷重が加えられた場合でも、中空支持体11に対する下降を可能にするという特性、および他方では緩衝作用を保証するという特性を有している。鍔軸受36によって、チャック3における荷重分布に影響を及ぼす追加的な力成分が、チャック3において作用する。これには、前側の軸受軸7.1における支持軸受14.1の位置に影響を及ぼす荷重移動(Lastverschiebung)が関連している。主荷重を支持軸受14.1に残しておくために、チャック3の自由端部に向かって支持軸受14.1の位置をずらすことが必要である。そこで図4に示した実施形態では、支持軸受14.1は軸受ブシュ12.1の端部に対応配置されている。巻取りスピンドルの、図3に示した実施形態との直接的な比較から、鍔軸受36に基づく支持軸受14.1の位置変化を認識することができる。その他のすべての部材は、巻取りスピンドルの、図3および図4に示した実施形態において、同一に形成されている。
The
図5には、本発明に係る巻取り機の別の実施形態が、概略的に示されている。巻取り機は、長く突出する2つの巻取りスピンドル2.1,2.2を有しており、両巻取りスピンドル2.1,2.2は、スピンドル支持体1に保持されていて、各1つの突出するチャック3を有している。スピンドル支持体1は、機械フレーム24に回転可能に支持された巻取りタレットとして形成されている。巻取りスピンドル2.1,2.2は、図1または図3に示した実施形態のうちの1つの実施形態のように構成されている。
FIG. 5 schematically shows another embodiment of the winder according to the present invention. The take-up machine has two take-up spindles 2.1 and 2.2 that project long, and both take-up spindles 2.1 and 2.2 are held by the
巻取りスピンドル2.1,2.2に沿って、本実施形態では4つの巻成ユニット25.1〜25.4が延びており、これらの巻成ユニット25.1〜25.4において4つのパッケージ27が互いに並行に巻成される。巻取りスピンドル2.1,2.2には、2つのスピンドルモータ26.1,26.2が対応配置されている。巻成ユニットの数は、織編用糸を巻き取るのかまたは工業用糸を巻き取るのか、製造プロセスに従って決定される。巻成ユニットの数は、本実施形態において一例であり、図示の変化形態では、工業用糸またはカーペット糸の巻取り時に使用することができる。
In this embodiment, four winding units 25.1 to 25.4 extend along the winding spindles 2.1 and 2.2, and four winding units 25.1 to 25.4 extend from these winding units 25.1 to 25.4. The packages 27 are wound in parallel with each other. Two
巻成ユニット25.1〜25.4には、圧着ローラ30および綾振り装置29が対応配置されており、このとき綾振り装置29は、各巻成ユニット25.1〜25.4に対して、複数の糸のうちの1つの糸を往復動させる糸ガイド手段をそれぞれ有している。圧着ローラ30は、可動のローラ支持体32に保持されている。糸の走入は、巻成ユニット25.1〜25.4の走入部を形成する各1つのヘッド糸ガイド31を介して案内される。
A crimping
本発明に係る巻取り機は、すべての通常の溶融紡糸プロセスのために、押し出されたばかりの複数の糸を1つの糸群として並行にパッケージに巻き取るのに適している。例えばPOY溶融紡糸プロセス、FDY溶融紡糸プロセスまたはIDY溶融紡糸プロセスにおいて生ぜしめられた合成糸を、複数の糸を備えた1つの糸群において同時にパッケージに巻き取ることができる。しかしながらまた巻取り機は、BCFプロセスのためにも、巻縮された複数の糸をパッケージに巻き取るのに適している。 The take-up machine according to the present invention is suitable for winding a plurality of freshly extruded yarns into a package in parallel as one yarn group for all conventional melt spinning processes. For example, synthetic yarns produced in a POY melt spinning process, an FDY melt spinning process, or an IDY melting spinning process can be simultaneously wound into a package in one yarn group having a plurality of yarns. However, the winder is also suitable for winding multiple crimped threads into a package due to the BCF process.
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