专利名称：筒管锭子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用以卷绕连续输入的长丝的筒管锭子。
背景技术：
在合成长丝的制造中已知长丝在熔纺和处理以后纳入筒管组件中。在这方面将多根长丝同时借助于一络筒机连续地或分批地卷绕成各一个筒管组件。为了容纳和驱动筒管组件，络筒机具有一个或多个悬伸的筒管锭子，以使筒管组件或用于容纳这样的筒管组件的空筒管通过从筒管锭子上的简单的推出或套上就可更换。在这种情况下，可以在筒管锭子上并列平行地卷绕8个、10个或12个筒管组件。为了实现高于6000m/min的高的长丝运行速度，因此这样的筒管锭子必须按照在长丝卷绕过程中筒管组件的直径通过约2000U/min(转/分)至22000U/min的转速范围。此外在筒管锭子上产生由于筒管组件的增大而渐增的重量载荷。由于很高的转速扩展和旋转质量的变化对这样的筒管锭子的支承和减振必须满足特别的要求。
由DE 100 36 861 A1已知一种筒管锭子，其在一锭子支座上具有一长悬伸的张紧衬筒。其中该张紧衬筒抗扭转地与在锭子支座上支承的驱动轴相连接。驱动轴与张紧衬筒之间的连接构成在张紧衬筒的轴承端与支撑端之间的一个中间的区域内。张紧衬筒在轴承端具有一轴承装置，借其将张紧衬筒支承在锭子支座上。此外张紧衬筒保持支承在相反的支撑端上。但由此为了套上和抽出筒管组件或空筒管不再可自由接近张紧衬筒的自由端。但对于张紧衬筒的支撑端没有有效的支撑的情况下在张紧衬筒的轴承端的轴承装置阻止由于渐增的旋转质量引起的张紧衬筒相对于锭子支座的位置变化。
由DE 196 16 314 A1已知另一种筒管锭子，其中在张紧衬筒用于连接在锭子支座上的轴承端设有在锭子支座上的减振器，其经由旋转连接与张紧衬筒相连接。在这种情况下由于减振器刚度张紧衬筒的活动性仅仅是有限可能的。此外，由于减振器的滞后阻止由于旋转质量变化在张紧衬筒上引起的这样的相对运动。
发明内容
现在本发明的目的是，进一步改进开头所述型式的筒管锭子，使长的悬伸的张紧衬筒无需在自由端上的支撑就可以操作可靠而低振动地支持在锭子支座上。
按照本发明该目的通过具有权利要求1的特征的筒管锭子来达到。
本发明的特别的优点是，张紧衬筒还在轴承端通过轴承装置保持在相对于锭子支座的每一任意的位置。对此按照本发明，将固定的轴承件与锭子支座之间的连接构成为使张紧衬筒相对于锭子支座的自由活动性保持不变。由此已知，在筒管组件的卷绕过程中由于筒管重量的增加张紧衬筒发生数量级约2mm的平行沉降。为了使轴承装置的旋转的轴承件和固定的轴承件相互保持在其固定的预定的设置中，使锭子支座与固定的轴承件之间的连接保持柔性的。
为了构造固定的轴承件与锭子支座之间的连接基本上可有两种有利的方案。在第一方案中该连接由一个夹紧装置构成，借其将固定的轴承件交替夹紧或松开地支持在锭子支座上。其中可以按任意的顺序重复固定的轴承件的夹紧和松开，从而一方面张紧衬筒相对于锭子支座的位置变化而另一方面张紧衬筒在轴承端的力锁合连接或支承均是可能的。
夹紧装置优选具有一个夹紧执行元件和一台控制仪，从而为了激活或去活固定的轴承件的夹紧，可由控制仪按预定的时间顺序控制夹紧执行元件。在这方面可以实施在几毫秒、几秒、几小时或几天的范围内的任何时间顺序。其中固定的轴承件在锭子支座上保持松开的时间阶段保持显著小于固定的轴承件夹紧在锭子支座上的时间阶段。
为了使张紧衬筒在轴承端可有多个自由度的活动性，在一特别有利的进一步构成中夹紧装置至少由两个相互成一角度优选90°位错设置的夹紧装置构成。
夹紧装置为此具有多个作用到与固定的轴承件固定连接的夹紧板条上的夹紧滑块。为每一夹紧装置配置一个单独的夹紧执行元件，夹紧装置从而可以同时或时间错开地激活。
在第二方案中，固定的轴承件与锭子支座之间的力锁合连接有利地由一个张紧装置构成。在这种情况下固定的轴承件在张紧力的作用下以一个张紧面支持在锭子支座的一个摩擦面上。这种构成的特别优点是，不能迅速产生由于振动引起的张紧衬筒的运动。只可以通过固定的轴承件的张紧面与锭子支座的摩擦面之间的相对运动实现缓慢的逐渐形成的位置变化。
为了即使在很高的张紧力下能够实现固定的轴承件与锭子支座之间的相对运动，按照一有利的进一步构成该张紧装置由一用于产生张紧力的力传送器和一辅助的执行元件构成，借其可在锭子支座的摩擦面与固定的轴承件的张紧面之间产生横向于张紧方向的摆动的相对运动。借此即使在极高的张紧力下也可实现张紧衬筒相对于锭子支座的逐渐的缓慢的位置变化。但由于高的张紧力可以不实现张紧衬筒的全部的动力的和快速的位置变化并完全避免之。因此该方案的特征是基本上无滞后的减振特性。张紧衬筒在轴承端上的支承在全部的操作时期保持是完全激活的。
在该第二方案中本发明的进一步构成也已证明特别有利的是，张紧装置具有至少两个相互成一角度优选90°位错设置的张紧装置，为了张紧它们分别作用到一与固定的轴承件相连接的张紧板条上。
在这方面各张紧装置优选具有至少各一个张紧滑块，其作为摩擦面作用到张紧板条的张紧面上。为每一张紧装置配置一压簧作为力传送器。为了在锭子支座的摩擦面与张紧板条的张紧面之间产生相对运动一构成为执行元件的偏心环与张紧衬筒相连接，从而该偏心环由于张紧衬筒的旋转产生一传到带有张紧板条的固定的轴承件上的摆动的运动。
为了能够在轴承端尽可能刚性地将张紧衬筒连接于锭子支座，轴承装置优选由一滚动轴承构成，其具有一轴承外圈和一轴承内圈。在这种情况下，轴承外圈或轴承内圈可以作为旋转的轴承件与张紧衬筒相连接。但也可能将轴承内圈或轴承外圈作为固定的轴承件经由力锁合连接与锭子支座相连接。
其中夹紧连接的夹紧板条或张紧连接的张紧板条直接与轴承内圈或轴承外圈相连接，以便为夹紧装置或张紧装置配置夹紧板条或张紧板条的各自由端。
借助于几个实施例并参照以下附图更详细地说明按照本发明的筒管锭子的其他的优点。其中图1示意地示出本发明的用于卷绕多根长丝的筒管锭子的第一实施例；图2示意地示出在本发明的张紧衬筒与筒管锭子之间的夹紧连接的第一实施例；图3示意地示出在本发明的筒管锭子的张紧衬筒与锭子支座之间的张紧装置的第一实施例；图4示意地示出在本发明的筒管锭子的张紧衬筒与锭子支座之间的夹紧连接的另一实施例；图5示意地示出在本发明的筒管锭子的张紧衬筒与锭子支座之间的张紧装置的另一实施例；图6示意地示出在本发明的张紧衬筒与锭子支座之间的夹紧连接的另一实施例；图7示意地示出在本发明的筒管锭子的张紧衬筒与锭子支座之间的张紧装置的另一实施例。
具体实施例方式
图1中示出一筒管锭子的第一实施例，例如它可用于一台由WO99/12837已知的络筒机中。其中通过多个断裂线中断地并从而不完全地示出筒管锭子的悬伸长度。筒管锭子悬伸地安装在一锭子支座1上。为了安装筒管锭子，锭子支座1具有一悬伸的部分，其在这里被视为轴承支座并且由附加的标记11表示。轴承支座11构成空心圆柱体形的以便容纳驱动轴2的轴承。驱动轴2穿过锭子支座1或轴承支座11。
在轴承支座11的悬伸端，驱动轴2可旋转地支承于各轴承8中。为此轴承支座11在悬伸端具有一加大轴承支座11的内径的环形槽。在该环形槽内一用于容纳轴承8的套筒9与轴承支座11相连接。在轴承支座11与套筒9之间设有一径向围绕套筒9的减振装置10。减振装置10防止或减小振动沿径向方向的传递。
驱动轴2在相反的一端与一图中未示出的锭子电机相连接。驱动轴2在驱动端通过轴承12支承于锭子支座1中。
在一驱动轴2从轴承支座11伸出的自由端，张紧衬筒3通过一轮毂5与驱动轴2抗扭转地相连接。在该驱动轴2的自由端轮毂5插在驱动轴2的伸出部分6上并由一固定装置7夹紧。轮毂5与张紧衬筒3的张紧衬筒外壳4相连接，其中轮毂5沿径向方向向轴承支座11以外延伸，从而张紧衬筒外壳4成杯形在锭子支座1最近的前面覆盖轴承支座11。张紧衬筒外壳4在相反的一端沿轴承支座11的轴向伸长伸出到一自由端27。在张紧衬筒3的自由端27与一个相对置的轴承端28之间，在张紧衬筒外壳4上张紧多个串联设置的筒管13。为此张紧衬筒3在张紧衬筒外壳4中具有多个张紧装置(图中未示出)。
在张紧衬筒3的轴承端28上同心地构成一张紧衬筒凸缘14。在张紧衬筒凸缘14内构成一轴承装置18，其具有一与张紧衬筒3的张紧衬筒凸缘14固定连接的旋转的轴承件15。一与旋转的轴承件15配合作用的固定的轴承件17通过一个或多个板条20与一连接装置19相连接。连接装置19固定安装在锭子支座1上。固定的轴承件的板条20与连接装置19的连接这样实现，即虽然张紧衬筒3支承在轴承端28，但由于在绕丝过程中旋转质量的变化在张紧衬筒3与锭子支座1或轴承支座11之间仍保持一缓慢的相对运动。
在图1所示的筒管锭子中，张紧衬筒3由驱动轴2驱动而使固定在张紧衬筒外壳4上的筒管13旋转并且每次将一根输入的长丝卷绕到一个筒管组件上。为了使远悬伸的筒管锭子稳定，其长度可以超过1500mm，在轴承端28和中间的区域内支承张紧衬筒3。由此在显著的程度上影响张紧衬筒3的振动倾向，从而可以非临界地通过筒管锭子的全部转速范围。其中驱动轴2具有装置，该装置使在由于筒管组件渐增的重量载荷时张紧衬筒可以相对于锭子支座平行的沉降。在这种情况下用于在轴承端28支承张紧衬筒3的轴承装置18由于连接装置19保持完全是可操作的。
图2中示出这样的连接装置的第一实施例。图2表示图1中所示的筒管锭子的轴承端28的局部剖面。在这方面可以参照以上描述。
轴承装置18构成为滚动轴承，其中旋转的轴承件15由轴承外圈构成而固定的轴承件17由轴承内圈构成。在轴承外圈15与轴承内圈17之间设有滚动体16。
为了连接固定的轴承内圈17设有一夹紧板条23，其可沿轴承内圈17中的轴向定位的长孔轴向移动但不能相对转动。夹紧板条23构成L形的，其中一在自由端径向凸出的侧边保持在一个夹紧装置29的两个夹紧滑块22之间。在一个夹紧滑块22上嵌接一个夹紧执行元件21。夹紧执行元件21经由一条控制线与一台控制仪31相连接。可以通过控制仪31在规定的时间顺序Δt内激活或去活夹紧执行元件21。在激活的状态下通过夹紧执行元件21使各夹紧滑块22相互对压，从而夹紧以一侧边位于两夹紧滑块22之间的夹紧板条23。在张紧衬筒凸缘14或张紧衬筒3与锭子支座1之间沿径向方向的相对运动因此是不可能的。于是轴承内圈17与锭子支座1固定连接。
为了能够由于旋转质量变化产生张紧衬筒3的位置变化，通过控制仪31使执行元件21短时地去活，从而夹紧滑块22放松夹紧板条23。在该阶段，张紧衬筒凸缘14或张紧衬筒3的自由的活动性是可能的。但只在很短的时间内允许张紧衬筒3的活动性，以便防止振动的产生。通过在不同的或相同的时间顺序内的交替的激活和去活，在固定的轴承件17的夹紧时期消除作用在张紧衬筒3上的任何的运动能量，从而可以不发生任何不允许的振动。
图3中示出另一实施例用以构成在例如图1中所示的筒管锭子的张紧衬筒3与锭子支座1之间的连接装置。图3也只示出图1中所示筒管锭子的轴承端28的局部剖面。在这方面可参照关于图1的描述并在以下说明其区别。
在这里将连接装置构成为一张紧装置30。张紧装置30具有一张紧板条32，其可轴向移动但不能相对转动地与轴承内圈17相连接。张紧板条32沿轴向方向从轴承内圈17中伸出并且面对锭子支座1具有一径向伸出的侧边。在张紧板条32的该侧边与轴承内圈17的端面之间夹紧一压簧25。张紧板条32在面向锭子支座1的一面具有一摩擦垫层24，其以一张紧面33保持轴向面对锭子支座1的摩擦面34。
为了产生张紧面3 3与摩擦面34之间的摆动运动，在张紧衬筒凸缘14与轴承外圈15之间设置一偏心环38作为执行元件。借此张紧衬筒凸缘14或张紧衬筒3的旋转运动可以转变为一径向指向的摆动的来回运动，其从轴承外圈15传到轴承内圈17上。因此使张紧板条32同样摆动运动，从而张紧面33相对于锭子支座1的摩擦面34运动。
在图3中所示的实施例中，轴承装置18经由张紧装置30与锭子支座1沿轴向方向张紧。张紧力的大小为张紧衬筒在轴承端的支承刚度提供一度量。在张紧衬筒3旋转时摆动地传到张紧板条上的运动导致，张紧衬筒可以自由地实现例如由于旋转质量的变化引起的相对缓慢的位置变化。但完全阻止由于振动引起的快速的运动变化。因此形成高的减振作用，其基本上无滞后地起作用。
图4中示出夹紧装置的另一实施例，例如它在本发明的筒管锭子的锭子支座与张紧衬筒之间起作用。图4中示出筒管锭子的横剖视图，其中该横剖面精确地在张紧衬筒凸缘14与锭子支座1之间的间距内延伸。对此夹紧装置具有两个成90°相互位错设置的夹紧装置35.1和35.2。夹紧装置35.1和35.2各包括两个夹紧滑块22，其借助于各一个夹紧执行元件21.1和21.2作用到一夹紧板条23.1和23.2上。其中夹紧板条23.1和23.2的末端成球形构成为一球端26。夹紧板条23.1和23.2中的一个与轴承装置18的图中未示出的固定的轴承件固定连接，而第二夹紧板条23.1或23.2优选可移动地与轴承装置18的固定的部分(图中未示出)相连接。为了夹紧和松开固定的轴承件由一控制仪优选时间错开地或同时激活或去活夹紧执行元件21.1和21.2。一个夹紧装置35.1可移动地与锭子支座1相连接。借此有目的地通过夹紧装置的松开和夹紧可以实现有利的三维的运动分量。在该夹紧装置的实施形式中，固定的轴承件，其上轴向定位设置夹紧板条，可通过沿径向方向的夹紧固定之。
图5中示于张紧装置的另一实施例，用以张紧轴承装置18的一个静止的轴承件。该实施例相同于按图4的实施例，其中只是由等同的张紧装置36.1和36.2代替夹紧装置35.1和35.2。在这种情况下，张紧板条32.1和32.2同样具有一球端26，其保持在两张紧滑块37之间。各张紧滑块37分别通过压簧25.1和25.2相互相对夹紧。其中各张紧滑块37在面向张紧板条32的一面分别具有一摩擦面。各张紧面此时由张紧板条32.1和32.2的球端2 6形成。为了产生张紧面与摩擦面之间的重叠的运动，优选通过轴承装置18的偏心设置制造张紧板条32.1和32.2。但也有可能由一振动式执行元件摆动地驱动各张紧滑块37。
在筒管锭子的操作中，按照图5的实施例轴承装置经由张紧装置36.1和36.2通过径向的张紧支持在锭子支座上。在这种情况下，由于在张紧板条32与张紧滑块37之间的相对运动一以较低速度进行的横向于张紧方向的运动克服一相应小的反力，从而可以实现由于渐增的筒管重量引起的张紧衬筒的相对位置变化。反之，高速的运动克服一高的减振力，该运动例如由振动形成。在张紧衬筒的轴承端处由此达到的减振的特征是，不形成任何的静力的滞后。
图6中示出夹紧装置的另一实施例，例如它在本发明的筒管锭子的张紧衬筒3与锭子支座1之间起作用。在图6所示的实施例中示意地示出一剖视图，其中横剖面在轴承平面内延伸。按图6的筒管锭子的构造不同于图1所示的构造的只在于，轴承装置的轴承内圈作为旋转的轴承件17与张紧衬筒3固定连接。对此张紧衬筒3不具有径向伸出的凸缘。相反，轴承外圈作为固定的轴承件15经由夹紧装置35.1和35.2与锭子支座1相连接。夹紧装置35.1和35.2的构造和功能相同于上述的按图4的实施例，从而在这方面可以参照以上关于图4的描述。
在图6所示的实施例中夹紧板条23.1和23.2径向定位地固定在轴承外圈15上。其中夹紧板条23.1通过转动铰链与固定的轴承件15相连接而夹紧板条23.2与旋转的轴承件17固定地连接。通过配置的夹紧执行元件21.1和21.2的时间错开的激活可以这样使用各夹紧装置，即使张紧衬筒3的二维的运动分量相互不同地保持其自由度。
图7中示出张紧装置的另一实施例，例如它在张紧衬筒3与锭子支座1之间起作用。按图7的实施例基本上相同于按图6的实施例，其中仅仅由等同的张紧装置36.1和36.2代替夹紧装置35.1和35.2。
如已关于图5所说明的，在图7中所示的实施例中也通过轴承装置在张紧衬筒3上的偏心的位置达到重叠的相对运动。为此在张紧衬筒外壳4与旋转的轴承件17之间设置一偏心环38。按图7的实施例的功能与按图5的实施例相同，从而可参照以上的描述。
附图标记清单1 锭子支座 20 板条2 驱动轴21，21.2，21.2夹紧执行元件3 张紧衬筒 22 夹紧滑块4 张紧衬筒外壳 23，23.1，23.2夹紧板条5 轮毂 24 摩擦垫层6 凸出部分 25，25.1，25.2 压簧7 固定装置 26 球端8 轴承 27 自由端9 套筒 28 轴承端10 减振装置 29 夹紧装置11 轴承支座 30 张紧装置12 轴承 31 控制仪13 筒管 32，32.1，32.2 张紧板条14 张紧衬筒凸缘 33 张紧面15 旋转的轴承件 34 摩擦面16 滚动轴承 35.1，35.2 夹紧装置17 固定的轴承件 36.1，36.2 张紧装置18 轴承装置 37 张紧滑块19 连接装置 38 偏心环
权利要求
1.用于卷绕连续输入的长丝的筒管锭子，包括一个长悬伸的在一个锭子支座(1)上可旋转地支持的张紧衬筒(3)和一个在锭子支座(1)上可旋转地支承的驱动轴(2)，该驱动轴(2)在一个自由端与张紧衬筒(3)抗扭转地相连接，其中，具有一个空心圆柱形的轴承端(28)的张紧衬筒(3)基本上同心于驱动轴(2)设置并且在轴承端(28)处通过一个轴承装置(18)与锭子支座(1)相连接，并且轴承装置(18)具有一个与张紧衬筒(3)相连接的旋转的轴承件(15)和一个与锭子支座(1)相连接的固定的轴承件(17)，其特征在于，将固定的轴承件(17)与锭子支座(1)之间的连接(19、20)构成为使关于张紧衬筒(3)相对于锭子支座(1)的位置变化的活动性保持不变。
2.按照权利要求1所述的筒管锭子，其特征在于，连接由一个夹紧装置(29)构成，借其将固定的轴承件(17)交替夹紧和松开地支持在锭子支座(1)上。
3.按照权利要求2所述的筒管锭子，其特征在于，夹紧装置(29)具有至少一个夹紧执行元件(21)和一台控制仪(31)，其中为了激活和去活固定的轴承件(17)的夹紧，可由控制仪(31)按预定的时间顺序控制夹紧执行元件(21)。
4.按照权利要求2或3所述筒管锭子，其特征在于，所述夹紧装置具有至少两个相互成一角度优选90°位错设置的夹紧装置(35.1、35.2)，为了夹紧和松开，所述夹紧装置分别作用到一个与固定的轴承件(17)连接的夹紧板条(23.1、23.2)上。
5.按照权利要求4所述的筒管锭子，其特征在于，夹紧装置(35.1、35.2)具有多个作用到夹紧板条(23.1、23.2)上的夹紧滑块(22)，并且为每一夹紧装置(35.1、35.2)配置一个单独的夹紧执行元件(21.1、21.2)，以及夹紧执行元件(21.1、21.2)可以同时或时间错开地激活和去活。
6.按照权利要求1所述的筒管锭子，其特征在于，连接由一个张紧装置(30)构成，借其将固定的轴承件(17)在张紧力的作用下以一个张紧面(33)支持在锭子支座(1)的一个摩擦面(34)上。
7.按照权利要求6所述的筒管锭子，其特征在于，张紧装置(30)具有一个用于产生张紧力的力传送器(25)和一个执行元件，借其可在锭子支座(1)的摩擦面(34)与固定的轴承件(17)的张紧面(33)之间产生一种横向于张紧方向的摆动的相对运动。
8.按照权利要求6或7所述的筒管锭子，其特征在于，所述张紧装置具有至少两个相互成一角度优选90°位错设置的张紧装置(36.1、36.2)，为了张紧，所述张紧装置分别作用到一个与固定的轴承件(17)相连接的张紧板条(32.1、32.2)上。
9.按照权利要求8所述的筒管锭子，其特征在于，各张紧装置(36.1、36.2)分别具有至少一个作为摩擦面作用到张紧板条(32.1、32.2)的张紧面上的张紧滑块(37)，并且为每一张紧装置(36.1、3 6.2)配置一个单独的压簧作为力传送器(25.1、25.2)，以及执行元件构成为一个与张紧衬筒(3)相连接的偏心环(38)，在张紧衬筒(3)旋转时，该偏心环产生一种固定的轴承件(17)的摆动的运动。
10.按照上述权利要求之一项所述的筒管锭子，其特征在于，轴承装置(18)由一个滚动轴承构成，它具有一个轴承外圈和一个轴承内圈，其中，轴承外圈或轴承内圈与张紧衬筒(3)固定地连接。
11.按照权利要求10所述的筒管锭子，其特征在于，轴承内圈或轴承外圈与夹紧连接的夹紧板条或张紧连接的张紧板条这样连接，即，为夹紧装置或张紧装置配置夹紧板条或张紧板条的各自由端。
全文摘要
本发明涉及一种用于卷绕连续输入的长丝的筒管锭子具有一个长悬伸的在一个锭子支座上可旋转地支持的张紧衬筒和一个在锭子支座上可旋转地支承的驱动轴。该驱动轴在其自由端与张紧衬筒抗扭转地相连接，其中具有一个空心圆柱形的轴承端的张紧衬筒基本上同心于驱动轴设置并且在轴承端处通过一个轴承装置还与锭子支座相连接。轴承装置为此具有一个与张紧衬筒相连接的旋转的轴承件，和一个与锭子支座相连接的固定的轴承件，在这种情况下，虽然张紧衬筒在轴承端有附加的支承，但由于渐增的旋转质量能够使张紧衬筒发生位置变化，按照本发明，将固定的轴承件与锭子支座之间的连接构成为使关于张紧衬筒相对于锭子支座的位置变化的活动性保持不变。
文档编号B65H54/547GK1572699SQ200410059748
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月20日
发明者克劳斯·巴特克维亚克, 海茵茨·瓦尔特曼 申请人:苏拉有限及两合公司