WO2016146465A1 - Winding spindle - Google Patents

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WO2016146465A1
WO2016146465A1 PCT/EP2016/055085 EP2016055085W WO2016146465A1 WO 2016146465 A1 WO2016146465 A1 WO 2016146465A1 EP 2016055085 W EP2016055085 W EP 2016055085W WO 2016146465 A1 WO2016146465 A1 WO 2016146465A1
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WO
WIPO (PCT)
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bearing
winding
damping
shaft
chuck
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/055085
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz Waltermann
Jürgen KOWALSKI
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2017549039A priority patent/JP7002939B2/en
Priority to DE112016001265.9T priority patent/DE112016001265A5/en
Publication of WO2016146465A1 publication Critical patent/WO2016146465A1/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/40—Arrangements for rotating packages
    • B65H54/54—Arrangements for supporting cores or formers at winding stations; Securing cores or formers to driving members
    • B65H54/547—Cantilever supporting arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H67/00—Replacing or removing cores, receptacles, or completed packages at paying-out, winding, or depositing stations
    • B65H67/04—Arrangements for removing completed take-up packages and or replacing by cores, formers, or empty receptacles at winding or depositing stations; Transferring material between adjacent full and empty take-up elements
    • B65H67/044—Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession
    • B65H67/048—Continuous winding apparatus for winding on two or more winding heads in succession having winding heads arranged on rotary capstan head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
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    • B65H2601/50—Diminishing, minimizing or reducing
    • B65H2601/52—Diminishing, minimizing or reducing entities relating to handling machine
    • B65H2601/524—Vibration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313—Synthetic polymer threads
    • B65H2701/3132—Synthetic polymer threads extruded from spinnerets

Definitions

  • the invention relates to a winding spindle for winding threads into a plurality of bobbins in a winding machine according to the preamble of claim 1.
  • the filaments of a spinning position are co-wound in parallel with spools.
  • winding machines are used, each having a winding point per thread and parallel to the winding points have a unilaterally mounted winding spindle.
  • Such winding spindles are arranged cantilevered on a spindle carrier, so that the coils wound on the circumference of the winding spindles can be removed after completion from the free end of the winding spindle.
  • a winding spindle is known for example from DE 195 48 142 AI.
  • the known winding spindle has a chuck, on the circumference of a clamping jacket is arranged with a clamping device for receiving winding tubes.
  • the chuck is hollow cylindrical and has a hub in a longitudinal section, which is connected to a drive shaft.
  • the drive shaft is designed in several parts and executed by a rear bearing shaft and a front bearing shaft, wherein the rear bearing shaft is coupled with a drive and wherein the front bearing shaft is connected to the hub of the chuck.
  • the weight of the chuck is received via a bearing of the front bearing shaft, which is formed within a hollow carrier.
  • the hollow beam is likewise auskra- attached to the spindle carrier, wherein a free end of the hollow carrier protrudes into the interior of the chuck.
  • the material of the O-rings is basically designed for a sealing function and not for vapors and springs.
  • the double bushings require a relatively large installation space, which weakens the rigidity of the hollow beam. It is an object of the invention to form a generic winding spindle such that, despite limited outside diameter, very long projecting chucks for relatively high winding speeds can be realized. Another object of the invention is to provide a winding spindle in which the chuck can be used over several critical winding speeds.
  • each of the damping rings is formed from an inner sleeve and an outer sleeve enclosing the inner sleeve at a distance, and wherein the inner sleeve and the outer sleeve are elastically connected to one another by a rubber element.
  • the invention is characterized in that the installation space is independent of the respective rubber element and is determined solely by the diameter of the inner sleeve and the outer sleeve.
  • the spring characteristic of the rubber element between the inner sleeve and the outer sleeve can therefore be formed before installation with predetermined damping characteristics.
  • the damping rings can be combined directly with the storage, so that constructive weakenings can be omitted by receiving grooves or by additional support members.
  • the damping rings can be formed such that a width of the inner sleeve is smaller, equal to or greater than a width of the outer sleeve.
  • the mobility of the inner sleeve relative to the outer sleeve and vice versa can be positively influenced.
  • the development of the invention is preferably carried out, in which the width of the inner sleeve and / or the width of the outer basedhülse is at least 10 mm.
  • the bearing of the front bearing shaft is preferably formed within a bearing bush, at least two of the damping rings are held at opposite end portions of the bearing bush, which are respectively supported with the inner ring on the bearing bush and the outer ring on the hollow shaft.
  • the location of the damping rings on the bearing bush is not limited to the ends of the bearing bush. It results from the machine-dynamic calculations and interpretations.
  • the development of the invention has proven to be provided in which between the front bearing shaft and the hollow support axially offset from the storage axially staggered additional damping bearing and wherein the damping bearing has a much lower radial stiffness compared to the damping rings of the storage , Thus, essentially no loads are absorbed by the damping bearing.
  • the damping bearing is arranged in a shaft portion between the bearing and an end of the front bearing shaft connected to the chuck. The positioning of the damping bearing in the vicinity of the connection point to the chuck shows a high attenuation both at critical winding speeds in the lower region and at critical winding speeds in the upper region.
  • the damping bearing is preferably formed from a rolling bearing and a damping ring, which is directly supported on an outer ring of the rolling bearing.
  • the rolling bearing forms the outgoing from the rotating bearing shaft articulation point for the damping ring.
  • the Au s Inserts variant of the invention is preferably used, in which the rolling bearing two damping rings are assigned, which are arranged laterally next to the rolling bearing and each support a collar sleeve on the outer ring of the bearing. This makes it possible to position the damping rings next to the rolling bearing.
  • the winding machine according to the invention is characterized in particular by the fact that a plurality of winding points can be formed on the projecting winding spindle. Due to the effective and predeterminable damping characteristics can be realized length-diameter ratios of the winding spindles, which are increased by at least 60% over the winding spindles known in the prior art.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the winding spindle according to the invention
  • FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of a damping ring of the exemplary embodiment from FIG. 1.
  • Fig. 3 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of a damping ring
  • Fig. 4 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the winding spindle according to the invention
  • Fig. 5 shows schematically a diagram with a curve of a dynamic characteristic of the winding spindle
  • Fig. 6 shows schematically another embodiment of a damping bearing
  • Fig. 7 shows schematically a view of a winding machine according to the invention
  • FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of a first exemplary embodiment of a winding spindle in a partial view.
  • the winding spindle 2 is held by a hollow carrier 11 on a spindle carrier 1.
  • the winding spindle 2 has a long projecting chuck 3, which is formed as a hollow cylinder at both ends.
  • the free end of the chuck 3 is not shown in Fig. 1, since no components relevant to the invention are included therein.
  • the free end of the chuck 3 is closed by a lid.
  • the opposite the spindle carrier 2 facing open end of the chuck 3 serves to receive a drive shaft 7 which is connected by a shaft-hub connection 15 with a hub 6 of the chuck 3.
  • the drive shaft 7 is formed of a front bearing shaft 7.1 and a rear bearing shaft 7.2, via a clutch 9 are coupled together.
  • couplings are preferably used which transmit only torsional but no bending moments.
  • the coupling 9 has at least means for torsional damping in order to decouple the front bearing shaft 7.1 from the rear bearing shaft 7.2.
  • the front bearing shaft 7.1 is rotatably supported via a front bearing 8.1 in the hollow beam 11.
  • the hollow support 11 projects for this purpose with a free end into the interior of the chuck 3.
  • the spindle carrier 1 facing the end of the chuck 3 surrounds the projecting hollow support 11 at a distance, so that the chuck 3 can rotate relative to the fixed hollow support 11.
  • the front bearing 8.1 of the front bearing shaft 7.1 is arranged.
  • the front bearing 8.1 is formed in this embodiment by two rolling bearings 16.1 and 16.2, which are held with their inner rings on the circumference of the front bearing shaft 7.1 and which are supported with their outer rings on a bearing bush 12.1.
  • a plurality of damping rings are provided on the circumference of the bearing bush 12.1.
  • two damping rings 13.1 and 13.2 are provided, which are each arranged in the end regions of the bearing bush 12.1.
  • one of the damping rings 13.2 in the vicinity of the shaft-hub connection 15 between the front bearing shaft 7.1 and the chuck 3 is positioned.
  • the bearing bush 12.1 protrudes beyond the rolling bearing 16.2, so that the damping ring 13.2 is arranged offset in the axial direction to the rolling bearing 16.2.
  • the structure of the damping rings 13.1 and 13.2 is identical. In order to explain the construction, reference is additionally made to FIG. 2. 2, an embodiment of the damping ring 13.1 and 13.2 is shown in a cross-sectional view.
  • the damping ring 13.1 or 13.2 has an inner sleeve 19 and a distance from the inner sleeve 19 enclosing outer sleeve 18. Between the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18, a rubber element 20 is arranged.
  • the rubber element 20 is fixedly connected to the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 and forms a rubber spring. Thus, the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 can be moved relative to each other.
  • the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 are preferably formed of a metal, so that the rubber element can be fixed by vulcanization between the inner sleeve and the outer sleeve.
  • the rubber element 20 acting as a rubber spring can be adapted to the installation site and also to the respective operating state occurring at the installation location, both from the material and from the material characteristic.
  • the outer sleeve 18 and the inner sleeve 19 can be produced precisely with narrow manufacturing tolerances, so that unacceptable deformations are advantageously avoided when installing the sealing rings 13.1 and 13.2.
  • slight tolerance deviations within the installation space due to the mobility of the outer sleeve 18 and the inner sleeve 19 can be compensated to a certain extent without negatively influencing the spring-damper characteristic of the rubber element 20.
  • the damping rings 13.1 and 13.2 are supported in each case via the inner sleeves 19 on the circumference of the bearing bush 12.1.
  • the outer sleeves 18 of the damping rings 13.1 and 13.2 are based directly on the fixed hollow beam 11 from.
  • the relative movements between the front bearing shaft 7.1, which is excited via the chuck 3 can be transmitted directly via the bearing 7.1 into the damping mechanism.
  • the advantageous properties of the damping rings are also used to decouple a rear bearing 8.2 of the rear bearing shaft 7.2 of the hollow beam 11.
  • the rear bearing 8.2 is also formed in this embodiment by two rolling bearings 17.1 and 17.2, which are held between the rear bearing shaft 7.2 and a bearing bush 12.2.
  • two further damping rings 14.1 and 14.2 are arranged at the periphery of the bearing bush 12.2 .
  • the damping rings 14.1 and 14.2 are supported in a portion of the hollow support 11, which is held directly on the spindle carrier 1.
  • the rear bearing 7.2 is formed at the end of the hollow carrier 11.
  • the rear bearing shaft 7.2 protrudes with a drive end outside of the hollow support 11, wherein the drive end is designed as a coupling end 10.
  • a spindle drive could be coupled directly to the drive shaft 7 via the coupling end 10.
  • the clamping device 4 and the clamping jacket 5 are well known in the art and therefore not further explained here.
  • the clamping device 4 and the clamping jacket 5 could, for example, be designed in accordance with the exemplary embodiment according to WO 2011/086142 A1. In that regard, reference is made at this point to the cited document.
  • the decisive for receiving the Spulhülsen size is determined by a nominal diameter D of the clamping jacket 5.
  • the nominal diameter D of the clamping jacket 5 is usually identical to an inner diameter of the winding tube taking into account a radial play in the range of 0.5 mm to 1 mm.
  • the usable length for receiving winding tubes is indicated in FIG. 1 by a nominal length L of the clamping jacket 5.
  • the nominal length L thus represents a measure of the cantilevered length of the chuck 3.
  • damping ring 19 different types are shown, as it would be used, for example, as a damping ring 13.1 and 13.2 or as a damping ring 14.1 and 14.2.
  • the inner sleeve 19 is designed with a smaller in relation to the outer sleeve 18 width.
  • the width of the inner sleeve 19 is here marked with b r and the width of the outer sleeve 18 with the code letter b A.
  • the relationship bi ⁇ b A therefore applies, the rubber element 20 having at most the width of the inner sleeve 19.
  • the design of the damping ring according to FIG. 3 has a width smaller outer sleeve 18 relative to the inner sleeve 19.
  • the rubber element 20 has a maximum width of the outer sleeve 30.
  • the minimum width of the inner sleeve 19 or the outer sleeve 18 is limited due to the static loads to be transmitted between the chuck 3 and the hollow beam 11.
  • the width of the inner sleeve or the width of the outer sleeve is at least 10 mm depending on the design.
  • large widths of the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 are avoided in order to obtain a concentration of the articulation point for initiating the movements.
  • the damping rings are used within the winding spindle 2 with a maximum of a width of the inner sleeve or width of the outer sleeve of 50 mm.
  • the wider sleeve can be used to fix the damping ring with a stop.
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view of the drive end of the winding spindle 2.
  • FIG. 4 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1, so that at this point only the subordinate be explained and otherwise reference is made to the above description.
  • the drive shaft 7 is assigned an additional damping means in the form of a damping bearing 21.
  • the damping bearing 21 is arranged axially offset in a shaft portion of the front bearing shaft 7.1 outside the front bearing 8.1.
  • the damping bearing 21 is associated with the shaft end of the front bearing shaft 7.1 and held in the vicinity of the shaft-hub connection 15. In this case, the damping bearing 21 extends between the front bearing shaft 8.1 and the free projecting end of the hollow beam 11.
  • the damping bearing 21 points in This embodiment, a rolling bearing
  • the rolling bearing 21.1 is held with an inner ring on the circumference of the front bearing shaft 7.1 and carries on the outer ring the damping ring 21.2.
  • the damping ring can be
  • the damping ring 21.2 is designed in accordance with one of the types shown in FIGS. 2 and 3. In this case, however, the rubber element 20 of the damping ring 21.2 has a substantially lower radial rigidity in order to obtain a soft connection of the damping bearing 21.
  • the damping bearing 21 is positioned such that substantially no loads act on the damping bearing 21 and only when resonances occur, the damping bearing 21 is effective.
  • the Einmss of the damping bearing 21 and in particular the influence and use of the damping rings 13.1 and 13.2 in the area of the front bearing 7.1 can be represented in particular on the basis of a dynamic characteristic of the winding spindle 2.
  • the dynamic parameter is designated here by the code letter K.
  • the maximum winding speed is designated by v spu i, max , the maximum winding speed in the case of the winding machines known in the prior art being equal to a critical winding speed is.
  • the reference character D stands for the nominal diameter of the chuck as already explained above with reference to FIG.
  • the reference character L indicates the nominal length of the chuck for receiving the winding tubes.
  • the dynamic characteristic K takes into account in addition to complex rotor dynamic relationships, in particular the damping measures and vibration behavior of the chuck. In today's usual designs of such winding spindles, the dynamic parameter K lies in the rich between the values 8 to 10. In this case, the dynamic characteristic K as a function of a ratio between nominal length and nominal diameter (L / D) determines a maximum permissible winding speed (v), which is equal to a critical winding speed limiting the winding area.
  • the maximum permissible winding speed relative to a length-to-diameter ratio L / D of the chuck is plotted in a diagram for this purpose.
  • the maximum permissible winding speed is entered for each ratio value L / D.
  • the winding spindle according to the invention offers the particular advantage that the number of winding tubes to be accommodated and thus the realization of winding stations in a winding machine can almost be doubled compared to conventional winding spindles.
  • the length-diameter ratio of the chuck is increased by at least 60% in the winding machine according to the invention.
  • the use and positioning of the damping rings as well as the coordination of the types to each other shows a surprising decisive effect in order to influence the operating range of the winding spindles.
  • the damping bearing was additionally integrated on the front bearing shaft.
  • the diagram serves to illustrate possible dynamic improvements of the winding spindle according to the invention.
  • FIG. 6 An embodiment of a possible damping bearing 21 is shown schematically in a cross-sectional view in FIG.
  • a rolling bearing 21.1 is arranged on the circumference of the front bearing shaft 7.1.
  • the rolling bearing 21.1 is formed in this embodiment by two spindle bearings 23.1 and 23.2, which are held in an O-arrangement.
  • the bearing 8.1 of the front bearing shaft 7.1 is completely unaffected and it ensures a secure guidance and positioning of the damping ring 21.2.
  • the damping rings 21.2 and 21.2 ' are identical to the aforementioned embodiment of the sealing rings executed. in this respect can the height of the damping bearing 21 is considerably reduced, so that neither a weakening of the drive shaft 7 nor a weakening of the hollow support 11 within the winding spindle are required.
  • FIG. 7 an embodiment of the winding machine according to the invention is shown schematically.
  • the on winding machine has two long projecting winding spindles 2.1 and 2.2, which are held on a spindle carrier 1.
  • the spindle carrier 1 is designed as a winding turret, which is rotatably mounted in a machine frame 24.
  • the winding spindles 2.1 and 2.2 are designed according to one of the exemplary embodiments according to FIG. 1 or FIG. 4.
  • the winding spindles 2.1 to 2.2 are each assigned two spindle motors 26.1 and 26.2.
  • the number of winding positions depends on the manufacturing process, whether textile or technical threads need to be wound up. It is exemplary in this embodiment and could be used in the winding of technical threads or carpet threads in the variant shown.
  • the winding stations 25.1 to 25.4 is associated with a pressure roller 30 and a traversing device 29, wherein the traversing device 29 for each winding point 25.1 to 25.4 each thread guide means for reciprocating one of the threads.
  • the pressure roller 30 is held on a movable roller carrier 32.
  • the inlet of the threads is guided over a respective head thread guide 31, which form the inlet of the winding points 25.1 to 25.4.
  • a plurality of winding tubes 28 are spanned side by side on the winding spindles 2.1 and 2.2.
  • the winding spindles 2.1 and 2.2 each have long projecting chucks, as described in the aforementioned embodiments of FIGS. 1 and 4.
  • the usable length L and the nominal diameter D of the chuck is characterized by the example of the winding spindle 2.2 in FIG.
  • the winding machine according to the invention is suitable for all common melt spinning processes to wind freshly extruded threads as a group of threads parallel to coils.
  • the synthetic yarns produced in a POY, FDY or IDY melt spinning process can be wound into coils in a yarn bundle having a plurality of yarns simultaneously.
  • the winder is also suitable for BCF processes to wind several crimped filaments into spools.

Abstract

The invention relates to a winding spindle for winding threads in a winding machine. For this purpose, the winding spindle has a long-protruding chuck (3) for accommodating a plurality of winding tubes, wherein the chuck is driven by a multi-part drive shaft (7) supported in a hollow carrier (11) and wherein a rear bearing shaft (7.2) is coupled to a drive. A front bearing shaft (7.1) coupled to the rear bearing shaft is coupled to the chuck and is supported in the hollow carrier by means of a bearing (8.1). A plurality of damping rings (13.1, 13.2) act between the bearing and the hollow carrier. According to the invention, in order to be able to evenly and intensively damp critical winding speeds of the chuck, each of the damping rings is formed of an inner tube (19) and an outer tube (18) surrounding the inner tube at a distance, wherein the inner tube and the outer tube are elastically connected to each other by a rubber element (20).

Description

Spulspindel  winding spindle
Die Erfindung betrifft eine Spulspindel zum Aufwickeln von Fäden zu mehreren Spulen in einer Auf Spulmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a winding spindle for winding threads into a plurality of bobbins in a winding machine according to the preamble of claim 1.
Bei der Herstellung von synthetischen Fäden in einem Schmelzspinnpro- zess werden die Fäden einer Spinnposition gemeinsam parallel zu Spulen aufgewickelt. Hierzu werden Auf Spulmaschinen verwendet, die pro Faden jeweils eine Wickelstelle aufweisen und die parallel zu den Wickelstellen eine einseitig gelagerte Spulspindel aufweisen. Derartige Spulspindeln sind auskragend an einem Spindelträger angeordnet, so dass die am Umfang der Spulspindeln gewickelten Spulen nach Fertigstellung von dem freien Ende der Spulspindel abnehmbar sind. Eine derartige Spulspindel ist beispiels- weise aus der DE 195 48 142 AI bekannt. In the production of synthetic threads in a melt spinning process, the filaments of a spinning position are co-wound in parallel with spools. For this purpose, winding machines are used, each having a winding point per thread and parallel to the winding points have a unilaterally mounted winding spindle. Such winding spindles are arranged cantilevered on a spindle carrier, so that the coils wound on the circumference of the winding spindles can be removed after completion from the free end of the winding spindle. Such a winding spindle is known for example from DE 195 48 142 AI.
Die bekannte Spulspindel weist ein Spannfutter auf, an dessen Umfang ein Spannmantel mit einer Klemmeinrichtung zur Aufnahme von Spulhülsen angeordnet ist. Das Spannfutter ist hohlzylindrisch ausgeführt und weist in einem Längenabschnitt eine Nabe auf, die mit einer Antriebswelle verbunden ist. Die Antriebswelle ist mehrteilig ausgebildet und durch eine hintere Lagerwelle und eine vordere Lagerwelle ausgeführt, wobei die hintere Lagerwelle mit einem Antrieb kuppelbar ist und wobei die vordere Lagerwelle mit der Nabe des Spannfutters verbunden ist. Das Gewicht des Spannfutters wird über eine Lagerung der vorderen Lagerwelle aufgenommen, die innerhalb eines Hohlträgers ausgebildet ist. Der Hohlträger ist ebenfalls auskra- gend an dem Spindelträger befestigt, wobei ein freies Ende des Hohlträgers in das Innere des Spannfutters hineinragt. The known winding spindle has a chuck, on the circumference of a clamping jacket is arranged with a clamping device for receiving winding tubes. The chuck is hollow cylindrical and has a hub in a longitudinal section, which is connected to a drive shaft. The drive shaft is designed in several parts and executed by a rear bearing shaft and a front bearing shaft, wherein the rear bearing shaft is coupled with a drive and wherein the front bearing shaft is connected to the hub of the chuck. The weight of the chuck is received via a bearing of the front bearing shaft, which is formed within a hollow carrier. The hollow beam is likewise auskra- attached to the spindle carrier, wherein a free end of the hollow carrier protrudes into the interior of the chuck.
Bei der Auslegung derartiger Spulspindeln ist nun zu berücksichtigen, dass beim Aufwickeln der Fäden sehr hohe Fadenlaufgeschwindigkeiten im Bereich von 2.000 bis 6.000 m/min. zu realisieren sind. Aufgrund des komplexen Aufbaus der Spulspindeln sind mehrere kritische Eigenfrequenzen zu beachten, die beim Zusammentreffen mit einer Erregerfrequenz zu einer ungewünschten Resonanzüberhöhung führen. Diese sogenannten kritischen Spulgeschwindigkeiten können in Abhängigkeit von der jeweiligen Resonanzüberhöhung das Ende eines Betriebsbereiches der Spulspindel bestimmen. Zur Beeinflussung und zur Erweiterung des Betriebsbereiches ist es daher üblich, das Schwingungsverhalten der Spulspindel zu dämpfen. Bei der bekannten Spulspindel sind hierzu zwei ineinander verschachtelte Lagerhülsen vorgesehen, die jeweils über mehrere Dämpfungsringe sowohl gegeneinander als auch gegenüber dem Hohlträger entkoppelt sind. Als Dämpfungsringe werden dabei O-Ringe verwendet, die den Nachteil besitzen, dass das Dämpfungsmaterial sowie der Dämpfungsquerschnitt relativ grob toleriert sind. Daher müssen die Aufnahmenuten dementsprechend grob toleriert werden, um ungewünschte Inkompressibilitäten der O-Ringe zu vermeiden. Dies wirkt sich jedoch nachteilig auf das Dämpfungsverhalten der O-Ringe aus. Das Material der O-Ringe ist grundsätzlich auf eine Dichtfunktion und nicht auf Dämpfen und Federn ausgelegt. Zudem benö- tigen die doppelten Lagerbuchsen einen relativ großen Einbauraum, der die Steifigkeit des Hohlträgers schwächt. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Spulspindel derart auszubilden, dass trotz begrenztem Außendurchmesser sehr lang auskragende Spannfutter für relativ hohe Spulgeschwindigkeiten realisierbar sind. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine Spulspindel bereitzustellen, bei welcher das Spannfutter über mehrere kritische Spulgeschwindigkeiten hinweg einsetzbar ist. When designing such winding spindles is now taken into account that when winding the threads very high yarn speeds in the range of 2,000 to 6,000 m / min. to be realized. Due to the complex structure of the winding spindles several critical natural frequencies are to be considered, which lead to an undesirable resonance peak when they meet with an excitation frequency. These so-called critical winding speeds can determine the end of an operating range of the winding spindle as a function of the respective resonance peaking. To influence and expand the operating range, it is therefore common to dampen the vibration behavior of the winding spindle. In the known winding spindle for this purpose two nested bearing sleeves are provided, which are decoupled in each case via a plurality of damping rings against each other and against the hollow support. As damping rings while O-rings are used, which have the disadvantage that the damping material and the damping cross section are relatively coarse tolerated. Therefore, the grooves must be roughly tolerated accordingly to avoid unwanted incompressibilities of the O-rings. However, this has a disadvantageous effect on the damping behavior of the O-rings. The material of the O-rings is basically designed for a sealing function and not for vapors and springs. In addition, the double bushings require a relatively large installation space, which weakens the rigidity of the hollow beam. It is an object of the invention to form a generic winding spindle such that, despite limited outside diameter, very long projecting chucks for relatively high winding speeds can be realized. Another object of the invention is to provide a winding spindle in which the chuck can be used over several critical winding speeds.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jeder der Dämp- fungsringe aus einer Innenhülse und einer die Innenhülse mit Abstand umschließenden Außenhülse gebildet ist und wobei die Innenhülse und die Außenhülse durch ein Gummielement elastisch miteinander verbunden sind. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert. This object is achieved according to the invention in that each of the damping rings is formed from an inner sleeve and an outer sleeve enclosing the inner sleeve at a distance, and wherein the inner sleeve and the outer sleeve are elastically connected to one another by a rubber element. Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Einbauraum unabhängig von dem jeweiligen Gummielement ist und allein durch die Durchmesser der Innenhülse und der Außenhülse bestimmt wird. Die Federcharakteristik des Gummielementes zwischen der Innenhülse und der Außenhülse lässt sich daher bereits vor Einbau mit vorbestimmten Dämpfungscharakteristiken ausbilden. So ist insbesondere der Einbau des Dämpfungsringes mit einer vorbestimmten Vorspannung möglich. Des Weiteren können die Dämpfungsringe unmittelbar mit der Lagerung kombiniert werden, so dass konstruktive Schwächungen durch Aufnahmenuten oder durch zusätzliche Trägerteile entfallen können. Je nach Einbausituation und konstruktiver Ausgestaltung der Lagerung lassen sich die Dämpfungsringe derart ausbilden, dass eine Breite der Innenhülse kleiner, gleich oder größer einer Breite der Außenhülse ist. Damit kann insbesondere die Beweglichkeit der Innenhülse relativ zur Außenhülse und umgekehrt positiv beeinflusst werden. The invention is characterized in that the installation space is independent of the respective rubber element and is determined solely by the diameter of the inner sleeve and the outer sleeve. The spring characteristic of the rubber element between the inner sleeve and the outer sleeve can therefore be formed before installation with predetermined damping characteristics. Thus, in particular the installation of the damping ring with a predetermined bias is possible. Furthermore, the damping rings can be combined directly with the storage, so that constructive weakenings can be omitted by receiving grooves or by additional support members. Depending on the installation situation and structural design of the storage, the damping rings can be formed such that a width of the inner sleeve is smaller, equal to or greater than a width of the outer sleeve. Thus, in particular the mobility of the inner sleeve relative to the outer sleeve and vice versa can be positively influenced.
Um die Anzahl der zur Dämpfung der Lagerung erforderlichen Dämpfungsringe zu begrenzen, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Breite der Innenhülse und / oder die Breite der Au- ßenhülse mindestens 10 mm beträgt. In order to limit the number of required for damping the storage damping rings, the development of the invention is preferably carried out, in which the width of the inner sleeve and / or the width of the outer ßenhülse is at least 10 mm.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Lagerung der vorderen Lagerwelle vorzugsweise innerhalb einer Lagerbuchse ausgebildet, wobei an gegenüberliegenden Endebereichen der Lagerbuchse zu- mindest zwei der Dämpfungsringe gehalten sind, die sich jeweils mit dem Innenring an der Lagerbuchse und dem Außenring an der Hohlwelle abstützen. Somit ist eine Trennung zwischen Dämpfung und Lagerung möglich. Die Lage der Dämpfungsringe auf der Lagerbuchse ist jedoch nicht auf die Enden der Lagerbuchse beschränkt. Sie ergibt sich aus den maschinendy- namischen Berechnungen und Auslegungen. According to an advantageous embodiment of the invention, the bearing of the front bearing shaft is preferably formed within a bearing bush, at least two of the damping rings are held at opposite end portions of the bearing bush, which are respectively supported with the inner ring on the bearing bush and the outer ring on the hollow shaft. Thus, a separation between damping and storage is possible. However, the location of the damping rings on the bearing bush is not limited to the ends of the bearing bush. It results from the machine-dynamic calculations and interpretations.
Zur Realisierung sehr lang auskragender Spannfutter hat sich die Weiterbildung der Erfindung bewährt, bei welcher zwischen der vorderen Lagerwelle und dem Hohlträger ein außerhalb der Lagerung axial versetzt angeordnetes zusätzliches Dämpfungslager vorgesehen ist und wobei das Dämpfungslager im Vergleich zu den Dämpfungsringen der Lagerung eine wesentlich geringere Radialsteifigkeit aufweist. Somit werden im Wesentlichen keine Belastungen von dem Dämpfungslager aufgenommen. Durch die Weichheit des Dämpfungslagers werden ausschließlich die beim Durchfahren von Resonanzen auftretenden Schwingungen zwischen der rotierenden Lagerwelle und dem feststehenden Hohlträger unmittelbar gedämpft. Um möglichst eine hohe effektive Dämpfungswirkung zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher das Dämpfungslager in einem Wellenabschnitt zwischen der Lagerung und einem mit dem Spannfutter verbundenen Ende der vorderen Lagerwelle angeordnet ist. Die Positionierung des Dämpfungslagers in Nähe der Verbindungsstelle zum Spannfutter zeigt dabei eine hohe Dämpfung sowohl bei kritischen Spulgeschwindigkeiten im unteren Bereich als auch bei kritischen Spulgeschwindigkeiten im oberen Bereich. For the realization of very long projecting chucks, the development of the invention has proven to be provided in which between the front bearing shaft and the hollow support axially offset from the storage axially staggered additional damping bearing and wherein the damping bearing has a much lower radial stiffness compared to the damping rings of the storage , Thus, essentially no loads are absorbed by the damping bearing. By the softness of the damping bearing only the vibrations occurring between the rotating bearing shaft and the stationary hollow beam are attenuated directly when passing through resonances. In order to obtain as high a high effective damping effect, the development of the invention is particularly advantageous in which the damping bearing is arranged in a shaft portion between the bearing and an end of the front bearing shaft connected to the chuck. The positioning of the damping bearing in the vicinity of the connection point to the chuck shows a high attenuation both at critical winding speeds in the lower region and at critical winding speeds in the upper region.
Das Dämpfungslager wird bevorzugt aus einem Wälzlager und einem Dämpfungsring gebildet, der sich an einem Außenring des Wälzlagers unmittelbar abstützt. Insoweit bildet das Wälzlager den von der rotierenden Lagerwelle ausgehenden Anlenkpunkt für den Dämpfungsring. The damping bearing is preferably formed from a rolling bearing and a damping ring, which is directly supported on an outer ring of the rolling bearing. In that regard, the rolling bearing forms the outgoing from the rotating bearing shaft articulation point for the damping ring.
Für den Fall, dass der Einbauraum zwischen der Lagerwelle und dem fest- stehenden Hohlträger sehr begrenzt ist, wird die Au sführungs Variante der Erfindung bevorzugt verwendet, bei welcher dem Wälzlager zwei Dämpfungsringe zugeordnet sind, die seitlich neben dem Wälzlager angeordnet sind und sich über jeweils eine Kragenhülse am Außenring des Wälzlagers abstützen. So wird eine Positionierung der Dämpfungsringe neben dem Wälzlager möglich. In the event that the installation space between the bearing shaft and the fixed hollow beam is very limited, the Au sführungs variant of the invention is preferably used, in which the rolling bearing two damping rings are assigned, which are arranged laterally next to the rolling bearing and each support a collar sleeve on the outer ring of the bearing. This makes it possible to position the damping rings next to the rolling bearing.
Des Weiteren ist vorgesehen, eine Lagerung der hinteren Lagerwelle durch mehrere der Dämpfungsringe gegenüber dem Hohlträger zu dämpfen. Da- mit können sowohl von der Antriebsseite als auch von der Abtriebsseite vorteilhaft auftretende Schwingungsbelastungen gedämpft werden. Furthermore, it is provided to damp a bearing of the rear bearing shaft by a plurality of the damping rings relative to the hollow beam. There- with can be attenuated both from the drive side and from the output side advantageously occurring vibration loads.
Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine zeichnet sich besonders dadurch aus, dass an der auskragenden Spulspindel eine Vielzahl von Wickelstellen ausgebildet werden können. Durch die effektiven und vorbestimmbaren Dämpfungscharakteristiken lassen sich Längen-Durchmesser- Verhältnisse der Spulspindeln realisieren, das um mindestens 60% gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Spulspindeln erhöht sind. The winding machine according to the invention is characterized in particular by the fact that a plurality of winding points can be formed on the projecting winding spindle. Due to the effective and predeterminable damping characteristics can be realized length-diameter ratios of the winding spindles, which are increased by at least 60% over the winding spindles known in the prior art.
Die erfindungsgemäße Spulspindel wird nachfolgend anhand einiger Aus- führungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert. The winding spindle according to the invention is explained in more detail below with reference to some embodiments with reference to the accompanying figures.
Es stellen dar: They show:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spulspindel Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the winding spindle according to the invention
Fig. 2 schematisch eine Querschnittsansicht eines Dämpfungsringes des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1  FIG. 2 schematically shows a cross-sectional view of a damping ring of the exemplary embodiment from FIG. 1. FIG
Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Dämpfungsringes  Fig. 3 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of a damping ring
Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Spulspindel  Fig. 4 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the winding spindle according to the invention
Fig. 5 schematisch ein Diagramm mit einem Kurven verlauf einer dynamischen Kenngröße der Spulspindel  Fig. 5 shows schematically a diagram with a curve of a dynamic characteristic of the winding spindle
Fig. 6 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dämpfungslagers Fig. 7 schematisch eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Aufspulmaschine Fig. 6 shows schematically another embodiment of a damping bearing Fig. 7 shows schematically a view of a winding machine according to the invention
In Fig. 1 ist schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausfüh- rungsbeispiels einer Spulspindel in einer Teilansicht dargestellt. Die Spulspindel 2 ist durch einen Hohlträger 11 an einem Spindelträger 1 gehalten. An dem Spindelträger 1 weist die Spulspindel 2 ein lang auskragendes Spannfutter 3 auf, das zu beiden Enden hohlzylindrisch ausgebildet ist. Das freie Ende des Spannfutters 3 ist in Fig. 1 nicht dargestellt, da hierin keine für die Erfindung relevanten Bauteile enthalten sind. Üblicherweise wird das freie Ende des Spannfutters 3 durch einen Deckel verschlossen. FIG. 1 schematically shows a cross-sectional view of a first exemplary embodiment of a winding spindle in a partial view. The winding spindle 2 is held by a hollow carrier 11 on a spindle carrier 1. On the spindle carrier 1, the winding spindle 2 has a long projecting chuck 3, which is formed as a hollow cylinder at both ends. The free end of the chuck 3 is not shown in Fig. 1, since no components relevant to the invention are included therein. Usually, the free end of the chuck 3 is closed by a lid.
Das gegenüberliegende dem Spindelträger 2 zugewandte offene Ende des Spannfutters 3 dient zur Aufnahme einer Antriebswelle 7, die durch eine Wellen-Naben- Verbindung 15 mit einer Nabe 6 des Spannfutters 3 verbunden ist. The opposite the spindle carrier 2 facing open end of the chuck 3 serves to receive a drive shaft 7 which is connected by a shaft-hub connection 15 with a hub 6 of the chuck 3.
Um aufgrund der mit zunehmendem Spulengewicht erhöhten statischen Belastung des Spannfutters 3 sowie der gleichzeitig zunehmenden dynami- sehen Belastung durch Unwuchten der Spulen einen sicheren Antrieb zu gewährleisten, ist die Antriebswelle 7 aus einer vorderen Lagerwelle 7.1 und einer hinteren Lagerwelle 7.2 gebildet, die über eine Kupplung 9 miteinander gekoppelt sind. Hierbei werden bevorzugt Kupplungen eingesetzt, die nur Torsionsmomente aber keine Biegemomente übertragen. Dabei weist die Kupplung 9 zumindest Mittel zur Torsionsdämpfung auf, um die vordere Lagerwelle 7.1 von der hinteren Lagerwelle 7.2 zu entkoppeln. Die vordere Lagerwelle 7.1 ist über eine vordere Lagerung 8.1 in dem Hohlträger 11 drehbar gelagert. Der Hohlträger 11 ragt hierzu mit einem freien Ende ins Innere des Spannfutters 3. Das dem Spindelträger 1 zugewandte Ende des Spannfutters 3 umschließt den auskragenden Hohlträger 11 mit Abstand, so dass das Spannfutter 3 relativ zum feststehenden Hohlträger 11 rotieren kann. In order to ensure a safe drive due to the increased coil weight with increasing static load of the chuck 3 and the simultaneously increasing dynamic load by imbalance of the coils, the drive shaft 7 is formed of a front bearing shaft 7.1 and a rear bearing shaft 7.2, via a clutch 9 are coupled together. In this case, couplings are preferably used which transmit only torsional but no bending moments. In this case, the coupling 9 has at least means for torsional damping in order to decouple the front bearing shaft 7.1 from the rear bearing shaft 7.2. The front bearing shaft 7.1 is rotatably supported via a front bearing 8.1 in the hollow beam 11. The hollow support 11 projects for this purpose with a free end into the interior of the chuck 3. The spindle carrier 1 facing the end of the chuck 3 surrounds the projecting hollow support 11 at a distance, so that the chuck 3 can rotate relative to the fixed hollow support 11.
Innerhalb des Hohlträgers 11 ist die vordere Lagerung 8.1 der vorderen Lagerwelle 7.1 angeordnet. Die vordere Lagerung 8.1 ist in diesem Ausfüh- rungsbeispiel durch zwei Wälzlager 16.1 und 16.2 gebildet, die mit ihren Innenringen am Umfang der vorderen Lagerwelle 7.1 gehalten sind und die sich mit ihren Außenringen an einer Lagerbuchse 12.1 abstützen. Within the hollow carrier 11, the front bearing 8.1 of the front bearing shaft 7.1 is arranged. The front bearing 8.1 is formed in this embodiment by two rolling bearings 16.1 and 16.2, which are held with their inner rings on the circumference of the front bearing shaft 7.1 and which are supported with their outer rings on a bearing bush 12.1.
Um einerseits die statischen Lagerlasten aufnehmen zu können und ande- rerseits beim Durchfahren von kritischen Spulgeschwindigkeiten das Anschlagen des Spannfutters 3 am Umfang des Hohlträgers 11 zu vermeiden, sind am Umfang der Lagerbuchse 12.1 mehrere Dämpfungsringe vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Dämpfungsringe 13.1 und 13.2 vorgesehen, die jeweils in den Endbereichen der Lagerbuchse 12.1 angeordnet sind. Hierbei ist insbesondere einer der Dämpfungsringe 13.2 in Nähe der Wellen-Naben- Verbindung 15 zwischen der vorderen Lagerwelle 7.1 und dem Spannfutter 3 positioniert. Hierzu ragt die Lagerbuchse 12.1 über das Wälzlager 16.2 hinaus, so dass der Dämpfungsring 13.2 in axialer Richtung versetzt zum Wälzlager 16.2 angeordnet ist. On the one hand, to be able to absorb the static bearing loads and, on the other hand, to avoid hitting the chuck 3 on the circumference of the hollow carrier 11 when passing through critical winding speeds, a plurality of damping rings are provided on the circumference of the bearing bush 12.1. In this embodiment, two damping rings 13.1 and 13.2 are provided, which are each arranged in the end regions of the bearing bush 12.1. In this case, in particular one of the damping rings 13.2 in the vicinity of the shaft-hub connection 15 between the front bearing shaft 7.1 and the chuck 3 is positioned. For this purpose, the bearing bush 12.1 protrudes beyond the rolling bearing 16.2, so that the damping ring 13.2 is arranged offset in the axial direction to the rolling bearing 16.2.
Der Aufbau der Dämpfungsringe 13.1 und 13.2 ist identisch. Zur Erläuterung des Aufbaus wird zusätzlich zu der Fig. 2 Bezug genommen. In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Dämpfungsringes 13.1 und 13.2 in einer Querschnittsansicht dargestellt. Der Dämpfungsring 13.1 oder 13.2 weist eine Innenhülse 19 und eine mit Abstand die Innenhülse 19 umschließende Außenhülse 18 auf. Zwischen der Innenhülse 19 und der Außenhülse 18 ist ein Gummielement 20 angeordnet. Das Gummielement 20 ist fest mit der Innenhülse 19 und der Außenhülse 18 verbunden und bildet eine Gummifeder. Somit können die Innenhülse 19 und die Außenhülse 18 relativ zueinander bewegt werden. Die Innenhülse 19 und die Außenhülse 18 sind bevorzugt aus einem Metall gebildet, so dass das Gummielement durch eine Vulkanisation zwischen der Innenhülse und der Außenhülse befestigt werden kann. Das als Gummifeder wirkende Gummielement 20 lässt sich dabei sowohl vom Material als auch von der Materialcharakteristik auf den Einbauort und auch auf den jeweiligen an dem Einbauort auftretenden Betriebszustand anpassen. Des Weiteren lassen sich die Außenhülse 18 und die Innenhülse 19 mit engen Fertigungstoleranzen präzise herstellen, so dass beim Einbau der Dichtungsringe 13.1 und 13.2 unzulässige Verformungen vorteilhaft vermieden werden. Im Gegenteil können geringe Toleranzabweichungen innerhalb des Einbauraumes durch die Beweglichkeit der Außenhülse 18 und der Innenhülse 19 im gewissen Rahmen ausgegli- chen werden, ohne die Feder-Dämpfer-Charakteristik des Gummielementes 20 negativ zu beeinflussen. The structure of the damping rings 13.1 and 13.2 is identical. In order to explain the construction, reference is additionally made to FIG. 2. 2, an embodiment of the damping ring 13.1 and 13.2 is shown in a cross-sectional view. The damping ring 13.1 or 13.2 has an inner sleeve 19 and a distance from the inner sleeve 19 enclosing outer sleeve 18. Between the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18, a rubber element 20 is arranged. The rubber element 20 is fixedly connected to the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 and forms a rubber spring. Thus, the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 can be moved relative to each other. The inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 are preferably formed of a metal, so that the rubber element can be fixed by vulcanization between the inner sleeve and the outer sleeve. The rubber element 20 acting as a rubber spring can be adapted to the installation site and also to the respective operating state occurring at the installation location, both from the material and from the material characteristic. Furthermore, the outer sleeve 18 and the inner sleeve 19 can be produced precisely with narrow manufacturing tolerances, so that unacceptable deformations are advantageously avoided when installing the sealing rings 13.1 and 13.2. On the contrary, slight tolerance deviations within the installation space due to the mobility of the outer sleeve 18 and the inner sleeve 19 can be compensated to a certain extent without negatively influencing the spring-damper characteristic of the rubber element 20.
Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, stützen sich die Dämpfungsringe 13.1 und 13.2 jeweils über die Innenhülsen 19 am Umfang der Lagerbuchse 12.1 ab. Die Außenhülsen 18 der Dämpfungsringe 13.1 und 13.2 stützen sich unmittelbar an dem feststehenden Hohlträger 11 ab. Im Betrieb können so die Relativbewegungen zwischen der vorderen Lagerwelle 7.1, die über das Spannfutter 3 angeregt wird, direkt über die Lagerung 7.1 in die Dämp- fungsringe 13.1 und 13.2 eingeleitet werden. Aufgrund unterschiedlicher Resonanzen sind die Relativbewegungen zwischen der Lagerwelle 7.1 und dem Hohlträger 11 unterschiedlich. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Dämpfungsringe 13.1 und 13.2 wird jedoch jede Art von Relativbewe- gung in den Dämpfungsringen 13.1 und 13.2 aufgenommen und gedämpft. As shown in FIG. 1, the damping rings 13.1 and 13.2 are supported in each case via the inner sleeves 19 on the circumference of the bearing bush 12.1. The outer sleeves 18 of the damping rings 13.1 and 13.2 are based directly on the fixed hollow beam 11 from. During operation, the relative movements between the front bearing shaft 7.1, which is excited via the chuck 3, can be transmitted directly via the bearing 7.1 into the damping mechanism. tion rings 13.1 and 13.2. Due to different resonances, the relative movements between the bearing shaft 7.1 and the hollow beam 11 are different. Due to the advantageous embodiment of the damping rings 13.1 and 13.2, however, any kind of Relativbewe- movement is absorbed and damped in the damping rings 13.1 and 13.2.
Die vorteilhaften Eigenschaften der Dämpfungsringe werden auch genutzt, um eine hintere Lagerung 8.2 der hinteren Lagerwelle 7.2 von dem Hohlträger 11 zu entkoppeln. Die hintere Lagerung 8.2 ist in diesem Ausfüh- rungsbeispiel ebenfalls durch zwei Wälzlager 17.1 und 17.2 gebildet, die zwischen der hinteren Lagerwelle 7.2 und einer Lagerbuchse 12.2 gehalten sind. Am Umfang der Lagerbuchse 12.2 sind zwei weitere Dämpfungsringe 14.1 und 14.2 angeordnet. Die Dämpfungsringe 14.1 und 14.2 stützen sich in einem Abschnitt des Hohlträgers 11 ab, der unmittelbar am Spindelträger 1 gehalten ist. Dabei ist die hintere Lagerung 7.2 am Ende des Hohlträgers 11 ausgebildet. Die hintere Lagerwelle 7.2 ragt dabei mit einem Antriebsende außerhalb des Hohlträgers 11, wobei das Antriebsende als Kupplungsende 10 ausgebildet ist. Insoweit könnte ein Spindelantrieb direkt über das Kupplungsende 10 mit der Antriebswelle 7 gekoppelt werden. The advantageous properties of the damping rings are also used to decouple a rear bearing 8.2 of the rear bearing shaft 7.2 of the hollow beam 11. The rear bearing 8.2 is also formed in this embodiment by two rolling bearings 17.1 and 17.2, which are held between the rear bearing shaft 7.2 and a bearing bush 12.2. At the periphery of the bearing bush 12.2 two further damping rings 14.1 and 14.2 are arranged. The damping rings 14.1 and 14.2 are supported in a portion of the hollow support 11, which is held directly on the spindle carrier 1. In this case, the rear bearing 7.2 is formed at the end of the hollow carrier 11. The rear bearing shaft 7.2 protrudes with a drive end outside of the hollow support 11, wherein the drive end is designed as a coupling end 10. In that regard, a spindle drive could be coupled directly to the drive shaft 7 via the coupling end 10.
Zur Aufnahme und Fixierung von Spulhülsen weist das Spannfutter 3 am Umfang eine Klemmvorrichtung 4 und einen Spannmantel 5 auf. Die Klemmvorrichtung 4 und der Spannmantel 5 sind im Stand der Technik allgemein bekannt und daher hier nicht weiter erläutert. Die Klemmvorrich- tung 4 und der Spannmantel 5 könnten beispielsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel nach WO 2011/086142 AI ausgeführt sein. Insoweit wird an dieser Stelle Bezug zu der zitierten Druckschrift genommen. Die zur Aufnahme der Spulhülsen maßgebliche Größe wird durch einen Nenndurchmesser D des Spannmantels 5 bestimmt. Der Nenndurchmesser D des Spannmantels 5 ist üblicherweise identisch zur einem Innendurchmesser der Spulhülse unter Berücksichtigung von einem Radialspiel im Be- reich von 0,5 mm bis 1 mm. In Abhängigkeit vom Herstellungsprozess sind derartige Spulhülseninnendurchmesser fest vorgegeben, so dass der Spannmantel 5 der Spulspindel 2 im Außendurchmesser nicht beliebig ausführbar ist. Die nutzbare Länge zur Aufnahme von Spulhülsen ist in Fig. 1 durch eine Nennlänge L des Spannmantels 5 bezeichnet. Die Nennlänge L stellt somit ein Maß der auskragenden Länge des Spannfutters 3 dar. Je größer die Nennlänge L des Spannfutters 3 ist, umso größer ist eine Anzahl der am Umfang gleichzeitig gehaltenen Spulhülsen zur Aufnahme von Spulen. Beim Einsatz der Dämpfungsringe innerhalb der in Fig. 1 dargestellten Spulspindel hat sich gezeigt, dass in Abhängigkeit vom Einbauort und der jeweiligen zur Dämpfung genutzten Anlenkpunkte unterschiedliche Bauformen der Dämpfungsringe möglich sind. In den Fig. 2 und 3 sind unterschiedliche Bauformen des Dämpfungsringes gezeigt, wie er beispielsweise als Dämpfungsring 13.1 und 13.2 oder als Dämpfungsring 14.1 und 14.2 einsetzbar wäre. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Bauart ist die Innenhülse 19 mit einer im Verhältnis zur Außenhülse 18 kleineren Breite ausgeführt. Die Breite der Innenhülse 19 ist hier mit br und die Breite der Außenhülse 18 mit dem Kennbuchstaben bA gekennzeichnet. Es gilt daher die Bezie- hung bi<bA, wobei das Gummielement 20 maximal die Breite der Innenhülse 19 aufweist. Demgegenüber weist die Bauart des Dämpfungsringes gemäß Fig. 3 einen in der Breite kleinere Außenhülse 18 gegenüber der Innenhülse 19 auf. Hier gilt bi>bA, wobei das Gummielement 20 maximal die Breite der Außenhülse 30 aufweist. Damit kann insbesondere die Beweglichkeit zwischen den Hülsen 18 und 19 unter Berücksichtigung der elastischen Anbindung über das Gummielement 20 beeinflusst werden. Die minimale Breite der Innenhülse 19 oder der Außenhülse 18 ist jedoch aufgrund der zu übertragenden statischen Lasten zwischen dem Spannfutter 3 und dem Hohlträger 11 begrenzt. Um die Funktionalität der Spulspindel zu gewährleisten, ist die Breite der Innenhülse oder die Breite der Außenhülse je nach Bauart mindestens 10 mm. Dabei werden jedoch große Breiten der Innenhülse 19 und der Außenhülse 18 vermieden, um eine Konzentration des Anlenkpunktes zur Einleitung der Bewegungen zu erhalten. So werden die Dämpfungsringe innerhalb der Spulspindel 2 mit maximal einer Breite der Innenhülse oder Breite der Außenhülse von 50 mm eingesetzt. In der Einbausituation lässt sich die breitere Hülse dazu nutzen, um den Dämpfungsring mit einem Anschlag zu fixieren. Durch die andere Hülse wird die Beweglichkeit gewährleistet, wobei es grundsätzlich auch möglich ist, dass beide Hülsen also die Innenhülse und die Außenhülse eine gleich große Breite aufweisen. For receiving and fixing winding tubes, the chuck 3 on the periphery of a clamping device 4 and a clamping jacket 5. The clamping device 4 and the clamping jacket 5 are well known in the art and therefore not further explained here. The clamping device 4 and the clamping jacket 5 could, for example, be designed in accordance with the exemplary embodiment according to WO 2011/086142 A1. In that regard, reference is made at this point to the cited document. The decisive for receiving the Spulhülsen size is determined by a nominal diameter D of the clamping jacket 5. The nominal diameter D of the clamping jacket 5 is usually identical to an inner diameter of the winding tube taking into account a radial play in the range of 0.5 mm to 1 mm. Depending on the manufacturing process such Spulhülseninnendurchmesser are fixed, so that the clamping jacket 5 of the winding spindle 2 in the outer diameter is not arbitrary executable. The usable length for receiving winding tubes is indicated in FIG. 1 by a nominal length L of the clamping jacket 5. The nominal length L thus represents a measure of the cantilevered length of the chuck 3. The larger the nominal length L of the chuck 3, the greater is a number of circumferentially simultaneously held winding tubes for receiving coils. When using the damping rings within the winding spindle shown in Fig. 1, it has been shown that different types of damping rings are possible depending on the installation location and the respective used for damping articulation points. In FIGS. 2 and 3, different types of damping ring are shown, as it would be used, for example, as a damping ring 13.1 and 13.2 or as a damping ring 14.1 and 14.2. In the type shown in Fig. 2, the inner sleeve 19 is designed with a smaller in relation to the outer sleeve 18 width. The width of the inner sleeve 19 is here marked with b r and the width of the outer sleeve 18 with the code letter b A. The relationship bi <b A therefore applies, the rubber element 20 having at most the width of the inner sleeve 19. In contrast, the design of the damping ring according to FIG. 3 has a width smaller outer sleeve 18 relative to the inner sleeve 19. Here, bi> b A applies, wherein the rubber element 20 has a maximum width of the outer sleeve 30. Thus, in particular the mobility between the sleeves 18 and 19, taking into account the elastic connection via the rubber element 20 can be influenced. However, the minimum width of the inner sleeve 19 or the outer sleeve 18 is limited due to the static loads to be transmitted between the chuck 3 and the hollow beam 11. To ensure the functionality of the winding spindle, the width of the inner sleeve or the width of the outer sleeve is at least 10 mm depending on the design. However, large widths of the inner sleeve 19 and the outer sleeve 18 are avoided in order to obtain a concentration of the articulation point for initiating the movements. Thus, the damping rings are used within the winding spindle 2 with a maximum of a width of the inner sleeve or width of the outer sleeve of 50 mm. In the installation situation, the wider sleeve can be used to fix the damping ring with a stop. By the other sleeve, the mobility is ensured, and it is in principle also possible that both sleeves so the inner sleeve and the outer sleeve have an equal width.
Zur Realisierung sehr dünner und lang auskragender Spannfutter ist in Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Spulspindel dargestellt. Die Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht des Antriebsendes der Spulspindel 2. For the realization of very thin and long cantilever chuck another embodiment of the winding spindle according to the invention is shown in Fig. 4. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the drive end of the winding spindle 2.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass an dieser Stelle nur die Unter- schiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird. The embodiment of FIG. 4 is substantially identical to the embodiment of FIG. 1, so that at this point only the subordinate be explained and otherwise reference is made to the above description.
Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Antriebswelle 7 ein zusätzliches Dämpfungsmittel in Form eines Dämpfungslagers 21 zugeordnet. Das Dämpfungslager 21 ist in einem Wellenabschnitt der vorderen Lagerwelle 7.1 außerhalb der vorderen Lagerung 8.1 axial versetzt angeordnet. Das Dämpfungslager 21 ist dem Wellenende der vorderen Lagerwelle 7.1 zugeordnet und in Nähe der Wellen-Naben- Verbindung 15 gehal- ten. Dabei erstreckt sich das Dämpfungslager 21 zwischen der vorderen Lagerwelle 8.1 und dem freien auskragenden Ende des Hohlträgers 11. Das Dämpfungslager 21 weist in diesem Ausführungsbeispiel ein WälzlagerIn the embodiment shown in FIG. 4, the drive shaft 7 is assigned an additional damping means in the form of a damping bearing 21. The damping bearing 21 is arranged axially offset in a shaft portion of the front bearing shaft 7.1 outside the front bearing 8.1. The damping bearing 21 is associated with the shaft end of the front bearing shaft 7.1 and held in the vicinity of the shaft-hub connection 15. In this case, the damping bearing 21 extends between the front bearing shaft 8.1 and the free projecting end of the hollow beam 11. The damping bearing 21 points in This embodiment, a rolling bearing
21.1 und einen Dämpfungsring 21.2 auf. Das Wälzlager 21.1 ist mit einem Innenring am Umfang der vorderen Lagerwelle 7.1 gehalten und trägt am Außenring den Dämpfungsring 21.2. Somit lässt sich der Dämpfungsring21.1 and a damping ring 21.2. The rolling bearing 21.1 is held with an inner ring on the circumference of the front bearing shaft 7.1 and carries on the outer ring the damping ring 21.2. Thus, the damping ring can be
21.2 ohne Behinderung der Rotation der Antriebswelle 7 zwischen der vorderen Lagerwelle 7.1 und dem feststehenden Hohlkörper 11 anordnen. Der Dämpfungsring 21.2 ist gemäß einem der in Fig. 2 und 3 dargestellten Bauarten ausgeführt. Hierbei weist das Gummielement 20 des Dämpfungsrin- ges 21.2 jedoch eine wesentlich geringere Radialsteifigkeit auf, um eine weiche Anbindung des Dämpfungslagers 21 zu erhalten. Das Dämpfungslager 21 ist derart positioniert, dass im Wesentlichen keine Belastungen auf das Dämpfungslager 21 einwirken und nur bei Auftreten von Resonanzen das Dämpfungslager 21 wirksam wird. Durch die Lage des Dämpfungsla- gers 21 unmittelbar in der Nähe der Verbindung zwischen der Antriebswelle 7 und dem Spannfutter 3 ist eine sehr effektive Dämpfung realisierbar, die sich über den gesamten Geschwindigkeitsbereich beim Aufspulen der Fäden auswirkt. Der Einfmss des Dämpfungslagers 21 sowie insbesondere der Einfluss und Einsatz der Dämpfungsringe 13.1 und 13.2 im Bereich der vorderen Lagerung 7.1 lässt sich insbesondere anhand einer dynamischen Kenngröße der Spulspindel 2 darstellten. Die dynamische Kenngröße ist hier mit dem Kennbuchstaben K bezeichnet. So ist es bekannt, dass beim Anfahren einer leeren Spulspindel 2 der Betriebsbereich durch mehrere kritische Spulgeschwindigkeiten geführt ist und durch eine obere mischkritische Spulgeschwindigkeiten begrenzt wird. Da die an dem Spannfutter 3 auftretenden Resonanzüberhöhungen nicht mehr durch vorhandene Dämpfungsmaßnahmen beherrschbar sind, sind höhere Spulgeschwindigkeiten oberhalb der kritischen Spulgeschwindigkeit nicht mehr möglich. Die dynamische Kenngröße der Spulspindel ergibt sich vereinfacht aus der Formel: K = vspuien,max / 105 m/min. x (L/D)2 21.2 without obstructing the rotation of the drive shaft 7 between the front bearing shaft 7.1 and the fixed hollow body 11 order. The damping ring 21.2 is designed in accordance with one of the types shown in FIGS. 2 and 3. In this case, however, the rubber element 20 of the damping ring 21.2 has a substantially lower radial rigidity in order to obtain a soft connection of the damping bearing 21. The damping bearing 21 is positioned such that substantially no loads act on the damping bearing 21 and only when resonances occur, the damping bearing 21 is effective. Due to the position of Dämpfungsla- gers 21 directly in the vicinity of the connection between the drive shaft 7 and the chuck 3 is a very effective damping can be realized, which affects over the entire speed range during winding of the threads. The Einmss of the damping bearing 21 and in particular the influence and use of the damping rings 13.1 and 13.2 in the area of the front bearing 7.1 can be represented in particular on the basis of a dynamic characteristic of the winding spindle 2. The dynamic parameter is designated here by the code letter K. Thus, it is known that when starting an empty winding spindle 2, the operating range is guided through several critical winding speeds and is limited by an upper mixing-critical winding speeds. Since the resonance peaks occurring at the chuck 3 can no longer be controlled by existing damping measures, higher winding speeds above the critical winding speed are no longer possible. The dynamic characteristic of the winding spindle is simplified from the formula: K = v spu ien, max / 10 5 m / min. x (L / D) 2
In dieser Gleichung ist die maximale Spulgeschwindigkeit mit vspui,max bezeichnet, wobei die maximale Spulgeschwindigkeit bei den im Stand der Technik bekannten Aufspulmaschinen gleich einer kritischen Spulge- schwindigkeit
Figure imgf000016_0001
ist. Das Bezugszeichen D steht für den Nenndurchmesser des Spannfutters wie bereits zuvor zu Fig. 1 erläutert. Das Bezugszeichen L kennzeichnet die Nennlänge des Spannfutters zur Aufnahme der Spulhülsen. Die dynamische Kenngröße K berücksichtigt dabei neben komplexen rotordynamischen Zusammenhängen insbesondere die Dämpfungsmaßnahmen und Schwingungs verhalten des Spannfutters. Bei den heute üblichen Auslegungen derartiger Spulspindeln liegt die dynamische Kenngröße K im Be- reich zwischen den Werten 8 bis 10. Hierbei bestimmt die dynamische Kenngröße K in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen Nennlänge und Nenndurchmesser (L/D) eine maximal zulässige Spulgeschwindigkeit (v), die gleich einer den Spulbereich begrenzenden kritischen Spulge- schwindigkeit ist. In this equation, the maximum winding speed is designated by v spu i, max , the maximum winding speed in the case of the winding machines known in the prior art being equal to a critical winding speed
Figure imgf000016_0001
is. The reference character D stands for the nominal diameter of the chuck as already explained above with reference to FIG. The reference character L indicates the nominal length of the chuck for receiving the winding tubes. The dynamic characteristic K takes into account in addition to complex rotor dynamic relationships, in particular the damping measures and vibration behavior of the chuck. In today's usual designs of such winding spindles, the dynamic parameter K lies in the rich between the values 8 to 10. In this case, the dynamic characteristic K as a function of a ratio between nominal length and nominal diameter (L / D) determines a maximum permissible winding speed (v), which is equal to a critical winding speed limiting the winding area.
In Fig. 5 ist hierzu in einem Diagramm die maximal zulässige Spulgeschwindigkeit relativ zu einem Längen-Durchmesser- Verhältnis L/D des Spannfutters aufgetragen. Dabei ist zu jedem Verhältniswert L/D die ma- ximal zulässige Spulgeschwindigkeit eingetragen. Der Kurvenverlauf für den Kennwert K mit einem Wert K=9 bildet in diesem Ausführungsbeispiel den üblichen Bereich der im Stand der Technik bekannten Spulspindeln. Bei der erfindungsgemäßen Spulspindel lässt sich dieser Bereich erheblich erweitern. Für die erfindungsgemäße Spulspindel liegt ein typischer Wert der Kenngröße K bei K=23. Im Diagramm ist die Erweiterung des Betriebsbereiches durch die Kurve mit dem Wert K=23 dargestellt. Insbesondere könnte somit bei unverändertem Nenndurchmesser D des Spannfutters wesentlich längere Spannfutter betriebssicher realisiert werden. So ist es bekannt, dass in einem Schmelzspinnverfahren ein sogenannter PO Y-Faden mit einer Spulgeschwindigkeit von beispielsweise 3.000 m/min. zu Spulen aufgewickelt wird. Die bisherigen Spulspindeln waren auf ein Längen- Durchmesser- Verhältnis begrenzt mit dem Wert L/D=16, wie im Diagramm zur Fig. 5 ersichtlich. Bei der erfindungsgemäßen Spulspindel können nun Spannfutter mit einem Längen-Durchmesser- Verhältnis bis zu L/D=27 ein- gesetzt werden. Bei identischen Nenndurchmessern D können somit wesentlich längere Spannfutter betrieben werden. Auch bei höheren Aufspulgeschwindigkeiten von beispielsweise 6.000 m/min. erhöht sich das Längen-Durchmesser-Verhältnis ebenfalls noch L/D=12 auf L/D=20. Die er- findung sgemäße Spulspindel bietet daher den besonderen Vorteil, dass die Anzahl der aufzunehmenden Spulhülsen und damit die Realisierung von Wickelstellen in einer Aufspulmaschine gegenüber herkömmlichen Spulspindeln fast verdoppelt werden können. Das Längen-Durchmesser- Verhältnis der Spannfutter wird bei der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine von mindestens 60% erhöht. Der Einsatz und die Positionierung der Dämpfungsringe sowie die Abstimmung der Bauarten zueinander zeigt eine überraschende maßgebliche Wirkung, um den Betriebsbereich der Spulspindeln zu beeinflussen. Bei dem der Berechnung zugrunde gelegten Spul- Spindel war zusätzlich das Dämpfungslager an der vorderen Lagerwelle integriert. Insoweit dient das Diagramm zur Veranschaulichung möglicher dynamischer Verbesserungen der erfindungsgemäßen Spulspindel. In FIG. 5, the maximum permissible winding speed relative to a length-to-diameter ratio L / D of the chuck is plotted in a diagram for this purpose. In this case, the maximum permissible winding speed is entered for each ratio value L / D. The curve for the characteristic value K with a value K = 9 forms in this embodiment the usual range of winding spindles known in the prior art. In the winding spindle according to the invention, this range can be significantly expanded. For the winding spindle according to the invention, a typical value of the parameter K is K = 23. The diagram shows the extension of the operating range through the curve with the value K = 23. In particular, it would thus be possible to reliably realize a substantially longer chuck with an unchanged nominal diameter D of the chuck. Thus, it is known that in a melt spinning process, a so-called PO Y yarn with a winding speed of, for example, 3,000 m / min. is wound up into coils. The previous winding spindles were limited to a length-diameter ratio with the value L / D = 16, as shown in the diagram of FIG. 5. In the case of the winding spindle according to the invention, chucks with a length-diameter ratio up to L / D = 27 can now be used. With identical nominal diameters D thus much longer chucks can be operated. Even at higher winding speeds of, for example, 6,000 m / min. the length-diameter ratio also increases L / D = 12 to L / D = 20. Which he- Therefore, the winding spindle according to the invention offers the particular advantage that the number of winding tubes to be accommodated and thus the realization of winding stations in a winding machine can almost be doubled compared to conventional winding spindles. The length-diameter ratio of the chuck is increased by at least 60% in the winding machine according to the invention. The use and positioning of the damping rings as well as the coordination of the types to each other shows a surprising decisive effect in order to influence the operating range of the winding spindles. In the case of the winding spindle on which the calculation was based, the damping bearing was additionally integrated on the front bearing shaft. In that regard, the diagram serves to illustrate possible dynamic improvements of the winding spindle according to the invention.
Für den Fall, dass beim Einsatz eines Dämpfungslagers 21 der Einbauraum zwischen der vorderen Lagerwelle 7.1 und dem Hohlträger 11 eine mangelnde Einbauhöhe aufweist, ist in Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines möglichen Dämpfungslagers 21 schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist ein Wälzlager 21.1 am Umfang der vorderen Lagerwelle 7.1 angeordnet. Das Wälzlager 21.1 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Spindellager 23.1 und 23.2 gebildet, die in einer O-Anordnung gehalten sind. Damit bleibt die Lagerung 8.1 der vorderen Lagerwelle 7.1 völlig unbeeinflusst und es wird eine sichere Führung und Positionierung des Dämpfungsringes 21.2 gewährleistet. An den Außenringen der Spindellager 23.1 und 23.2 stützen sich zwei Kragenhülsen 22.1 und 22.2 ab, die mit jeweils einem Kragenende außerhalb der Spindellager 23.1 und 23.2 jeweils einen Dämpfungsring 21.2 und 21.2' tragen. Die Dämpfungsringe 21.2 und 21.2' sind identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel der Dichtungsringe ausgeführt. Insoweit lässt sich die Bauhöhe des Dämpfungslagers 21 erheblich reduzieren, so dass weder eine Schwächung der Antriebswelle 7 noch eine Schwächung des Hohlträgers 11 innerhalb der Spulspindel erforderlich sind. In Fig. 7 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Aufspulmaschine dargestellt. Die Auf Spulmaschine weist zwei lang auskragende Spulspindeln 2.1 und 2.2 auf, die an einem Spindelträger 1 gehalten sind. Der Spindelträger 1 ist als Spulrevolver ausgeführt, der drehbar in einem Maschinengestell 24 gelagert ist. Die Spulspindeln 2.1 und 2.2 sind nach einem der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 oder Fig. 4 ausgeführt. In the event that the installation space between the front bearing shaft 7.1 and the hollow beam 11 has a lack of installation height when using a damping bearing 21, an embodiment of a possible damping bearing 21 is shown schematically in a cross-sectional view in FIG. In the embodiment of FIG. 6, a rolling bearing 21.1 is arranged on the circumference of the front bearing shaft 7.1. The rolling bearing 21.1 is formed in this embodiment by two spindle bearings 23.1 and 23.2, which are held in an O-arrangement. Thus, the bearing 8.1 of the front bearing shaft 7.1 is completely unaffected and it ensures a secure guidance and positioning of the damping ring 21.2. On the outer rings of the spindle bearings 23.1 and 23.2 are based on two collar sleeves 22.1 and 22.2, each with a collar end outside the spindle bearings 23.1 and 23.2 each have a damping ring 21.2 and 21.2 'wear. The damping rings 21.2 and 21.2 'are identical to the aforementioned embodiment of the sealing rings executed. in this respect can the height of the damping bearing 21 is considerably reduced, so that neither a weakening of the drive shaft 7 nor a weakening of the hollow support 11 within the winding spindle are required. In Fig. 7, an embodiment of the winding machine according to the invention is shown schematically. The on winding machine has two long projecting winding spindles 2.1 and 2.2, which are held on a spindle carrier 1. The spindle carrier 1 is designed as a winding turret, which is rotatably mounted in a machine frame 24. The winding spindles 2.1 and 2.2 are designed according to one of the exemplary embodiments according to FIG. 1 or FIG. 4.
Entlang der Spulspinden 2.1 und 2.2 erstrecken sich in diesem Ausführungsbeispiel vier Wickelstellen 25.1 bis 25.4, in welchem vier Spulen 27 parallel gewickelt werden. Hierzu sind den Spulspindeln 2.1 bis 2.2 jeweils zwei Spindelmotoren 26.1 und 26.2 zugeordnet. Die Anzahl der Wickelstellen richtet sich nach dem Herstellungsprozess, ob textile oder technische Fäden aufgespult werden müssen. Sie ist in diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft und könnte beim Aufwickeln von technischen Fäden oder Teppichfäden in der gezeigten Variante genutzt werden. Along the Spulspinden 2.1 and 2.2 extend in this embodiment, four winding points 25.1 to 25.4, in which four coils 27 are wound in parallel. For this purpose, the winding spindles 2.1 to 2.2 are each assigned two spindle motors 26.1 and 26.2. The number of winding positions depends on the manufacturing process, whether textile or technical threads need to be wound up. It is exemplary in this embodiment and could be used in the winding of technical threads or carpet threads in the variant shown.
Den Wickelstellen 25.1 bis 25.4 ist eine Andrückwalze 30 und eine Changiervorrichtung 29 zugeordnet, wobei die Changiervorrichtung 29 zu jeder Wickelstelle 25.1 bis 25.4 jeweils Fadenführungsmittel zum Hin- und Herführen eines der Fäden aufweist. Die Andrückwalze 30 ist an einem beweg - liehen Walzenträger 32 gehalten. Der Einlauf der Fäden wird über jeweils einen Kopffadenführer 31 geführt, die den Einlauf der Wickelstellen 25.1 bis 25.4 bilden. Zur Aufnahme mehrerer Spulen 27 sind an den Spulspindeln 2.1 und 2.2 mehrere Spulhülsen 28 nebeneinander aufgespannt. Hierzu weisen die Spulspindeln 2.1 und 2.2 jeweils lang auskragende Spannfutter auf, wie in den vorgenannten Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 4 beschrieben. Die nutzbare Länge L und der Nenndurchmesser D des Spannfutters ist an dem Beispiel der Spulspindel 2.2 in Fig. 7 gekennzeichnet. The winding stations 25.1 to 25.4 is associated with a pressure roller 30 and a traversing device 29, wherein the traversing device 29 for each winding point 25.1 to 25.4 each thread guide means for reciprocating one of the threads. The pressure roller 30 is held on a movable roller carrier 32. The inlet of the threads is guided over a respective head thread guide 31, which form the inlet of the winding points 25.1 to 25.4. To accommodate a plurality of coils 27 a plurality of winding tubes 28 are spanned side by side on the winding spindles 2.1 and 2.2. For this purpose, the winding spindles 2.1 and 2.2 each have long projecting chucks, as described in the aforementioned embodiments of FIGS. 1 and 4. The usable length L and the nominal diameter D of the chuck is characterized by the example of the winding spindle 2.2 in FIG.
Die erfindungsgemäße Aufspulmaschine ist für alle gängigen Schmelzspinnprozesse geeignet, um frisch extrudierte Fäden als eine Fadenschar parallel zu Spulen aufzuwickeln. So können die in einem POY-, FDY- oder IDY-Schmelzspinnprozess erzeugten synthetischen Fäden in einer Fadenschar mit einer Mehrzahl von Fäden gleichzeitig zu Spulen gewickelt werden. Die Auf Spulmaschine ist jedoch auch für BCF-Prozesse geeignet, um mehrere gekräuselte Fäden zu Spulen aufzuwickeln. The winding machine according to the invention is suitable for all common melt spinning processes to wind freshly extruded threads as a group of threads parallel to coils. Thus, the synthetic yarns produced in a POY, FDY or IDY melt spinning process can be wound into coils in a yarn bundle having a plurality of yarns simultaneously. However, the winder is also suitable for BCF processes to wind several crimped filaments into spools.

Claims

Patentansprüche claims
Spulspindel zum Aufwickeln von Fäden zu mehreren Spulen in einer Aufspulmaschine, mit zumindest einem langauskragenden Spannfutter (3) zur Aufnahme der Spulen, wobei das Spannfutter (3) durch eine mehrteilige in einem Hohlträger (11) gelagerte Antriebswelle (7) antreibbar ist, wobei eine hintere Lagerwelle mit einem Antrieb kuppelbar ist, wobei eine mit der hinteren Lagerwelle (7.2) verbundene vordere Lagerwelle (7.1) mit dem Spannfutter (3) gekoppelt ist und wobei eine Lagerung (8.1) der vorderen Lagerwelle (7.1) gegenüber dem Hohlträger (11) durch mehrere Dämpfungsringe (13.1, 13.2) abgestützt ist, durch gekennzeichnet, dass jeder der Dämpfungsringe (13.1, 13.2) aus einer Innenhülse (19) und einer die Innenhülse (19) mit Abstand umschließende Außenhülse (18) gebildet ist, wobei die Innenhülse (19) und die Außenhülse (18) durch ein Gummielement (20) elastisch miteinander verbunden sind. Winding spindle for winding threads to a plurality of bobbins in a winding machine, with at least one langauskragenden chuck (3) for receiving the coils, wherein the chuck (3) by a multi-part in a hollow support (11) mounted drive shaft (7) can be driven, wherein a rear bearing shaft with a drive can be coupled, wherein one of the rear bearing shaft (7.2) connected to the front bearing shaft (7.1) is coupled to the chuck (3) and wherein a bearing (8.1) of the front bearing shaft (7.1) relative to the hollow support (11) is supported by a plurality of damping rings (13.1, 13.2), characterized in that each of the damping rings (13.1, 13.2) of an inner sleeve (19) and the inner sleeve (19) enclosing at a distance outer sleeve (18) is formed, wherein the inner sleeve ( 19) and the outer sleeve (18) are elastically connected to each other by a rubber element (20).
Spulspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsringe (13.1, 13.2) derart ausgebildet sind, dass eine Breite (bi) der Innenhülse (19) kleiner, gleich oder größer einer Breite (bA) der Außenhülse (18) ist. Winding spindle according to claim 1, characterized in that the damping rings (13.1, 13.2) are formed such that a width (bi) of the inner sleeve (19) is smaller, equal to or greater than a width (b A ) of the outer sleeve (18).
Spulspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsringe (13.1, 13.2) derart ausgebildet sind, dass die Breite (bi) der Innenhülse (19) und/oder die Breite (bA) der Außenhülse (18) mindestens 10 mm beträgt. Winding spindle according to claim 1 or 2, characterized in that the damping rings (13.1, 13.2) are formed such that the width (bi) of the inner sleeve (19) and / or the width (b A ) of the outer sleeve (18) at least 10 mm is.
Spulspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (8.1) der vorderen Lagerwelle (7.1) innerhalb einer Lagerbuchse (12.1) ausgebildet ist und dass an der Lagerbuchse (12.1) zwei der Dämpfungsringe (13.1, 13.2) gehalten sind, die sich jeweils mit dem Innenring (19) an der Lagerbuchse (12.1) und dem Außenring (18) an dem Hohlträger (11) abstützen. Winding spindle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing (8.1) of the front bearing shaft (7.1) within a bearing bush (12.1) is formed and that on the bearing bush (12.1) two of the damping rings (13.1, 13.2) are held , which in each case with the inner ring (19) on the bearing bush (12.1) and the outer ring (18) on the hollow support (11) are supported.
Spulspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der vorderen Lagerwelle (7.1) und dem Hohlträger (11) ein außerhalb der Lagerung (8.1) axial versetzt angeordnetes zusätzliches Dämpfungslager (21) vorgesehen ist und dass das Dämpfungslager (21) im Vergleich zu den Dämpfungsringen (13.1, 13.2) der Lagerung (8.1) eine wesentlich geringere Radial Steifigkeit aufweist. Winding spindle according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the front bearing shaft (7.1) and the hollow beam (11) outside of the bearing (8.1) axially staggered additional damping bearing (21) is provided and that the damping bearing (21) Compared to the damping rings (13.1, 13.2) of the bearing (8.1) has a significantly lower radial stiffness.
Spulspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungslager (21) in einem Wellenabschnitt (7.1) zwischen der Lagerung (8.1) und einem mit dem Spannfutter (3) verbundenen Ende der vorderen Lagerwelle (7.1) angeordnet ist. Winding spindle according to claim 5, characterized in that the damping bearing (21) in a shaft portion (7.1) between the bearing (8.1) and one with the chuck (3) connected to the end of the front bearing shaft (7.1) is arranged.
Spulspindel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungslager (21) zumindest aus einem Wälzlager (21.1) und zumindest einem weiteren Dämpfungsring (21.2) gebildet ist. Winding spindle according to claim 5 or 6, characterized in that the damping bearing (21) is formed at least from a rolling bearing (21.1) and at least one further damping ring (21.2).
Spulspindel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Wälzlager (21.1) zwei Dämpfungsringe (21.2, 21.2') zugeordnet sind, die seitlich neben dem Wälzlager (21.1) angeordnet sind und sich über jeweils eine Kragenhülse (22.1, 22.2) am Außenring des Wälzlagers (21.1) abstützen. Winding spindle according to claim 7, characterized in that the rolling bearing (21.1) has two damping rings (21.2, 21.2 ') associated with it, which are arranged laterally next to the rolling bearing (21.1) and extend over each support a collar sleeve (22.1, 22.2) on the outer ring of the rolling bearing (21.1).
9. Spulspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich- net, dass eine Lagerung (8.2) der hinteren Lagerwelle (7.2) durch mehrere der Dämpfungsringe (14.1, 14.2) gegenüber dem Hohlträger (11) gedämpft ist. 9. Winding spindle according to one of claims 1 to 8, characterized marked, that a bearing (8.2) of the rear bearing shaft (7.2) by a plurality of the damping rings (14.1, 14.2) relative to the hollow support (11) is damped.
10. Spulspindel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage- rung (8.2) der hinteren Lagerwelle (7.2) innerhalb einer Lagerbuchse10. Winding spindle according to claim 9, characterized in that the bearing (8.2) of the rear bearing shaft (7.2) within a bearing bush
(12.2) ausgebildet ist und dass an gegenüberliegenden Endbereichen der Lagerbuchse (12.2) zwei Dämpfungsringe (14.1, 14.2) gehalten sind, die sich jeweils mit dem Innenring (19) an der Lagerbuchse (12.2) und dem Außenring (18) an dem Hohlträger (11) abstützen. (12.2) is formed and that at two opposite end portions of the bearing bush (12.2) two damping rings (14.1, 14.2) are held, each with the inner ring (19) on the bearing bush (12.2) and the outer ring (18) on the hollow beam ( 11).
11. Aufspulmaschine zum Aufwickeln mehrerer Fäden zu Spulen mit zwei an einem Spulrevolver (1) gehaltenen Spulspindeln (2.1, 2.2), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Spulspindeln (2.1, 2.2) gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 ausgebildet ist. 11. Winding machine for winding a plurality of yarns to coils with two on a winding turret (1) held winding spindles (2.1, 2.2), characterized in that at least one of the winding spindles (2.1, 2.2) is formed according to claims 1 to 10.
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