特許 7002939 巻取りスピンドル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-05

(45)【発行日】2022-01-20

(54)【発明の名称】巻取りスピンドル

(51)【国際特許分類】

   B65H 54/44 20060101AFI20220113BHJP

【ＦＩ】

B65H54/44 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017549039

(86)(22)【出願日】2016-03-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2018-05-17

(86)【国際出願番号】 EP2016055085

(87)【国際公開番号】W WO2016146465

(87)【国際公開日】2016-09-22

【審査請求日】2018-12-07

(31)【優先権主張番号】102015003444.8

(32)【優先日】2015-03-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】307031976

【氏名又は名称】エーリコン テクスティル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ． ＫＧ

【住所又は居所原語表記】Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ６５， Ｄ－４２８９７ Ｒｅｍｓｃｈｅｉｄ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(72)【発明者】

【氏名】ハインツ ヴァルターマン

(72)【発明者】

【氏名】ユルゲン コヴァルスキー

【審査官】五閑 統一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２５５８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／１７１０７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】英国特許出願公告第００５５３７６０（ＧＢ，Ａ）

【文献】特開２００１－０６３９１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

巻取り機において糸を複数のパッケージに巻き取る巻取りスピンドルであって、前記パッケージを収容する、長く突出する少なくとも１つのチャック（３）を有しており、該チャック（３）は、中空支持体（１１）に支持された、前側の軸受軸（７.１）と後ろ側の軸受軸（７.２）とを有する駆動軸（７）によって駆動可能であり、前記後ろ側の軸受軸が、駆動装置に連結可能であり、前記後ろ側の軸受軸（７.２）に結合された前記前側の軸受軸（７.１）が、前記チャック（３）に連結されていて、前記前側の軸受軸（７.１）を支持する支持部（８.１）が、前記中空支持体（１１）に対して２つの緩衝リング（１３.１，１３.２）によって支持されている、巻取りスピンドルにおいて、前記緩衝リング（１３.１，１３.２）はそれぞれ、内側スリーブ（１９）と、該内側スリーブ（１９）を間隔をおいて取り囲む外側スリーブ（１８）とによって形成されており、前記内側スリーブ（１９）と前記外側スリーブ（１８）とは、ゴムエレメント（２０）によって互いに弾性的に結合されており、
前記前側の軸受軸（７.１）を支持する前記支持部（８.１）は、軸受ブシュ（１２.１）の内部に配置された２つのころがり軸受（１６.１，１６.２）によって形成されており、該軸受ブシュ（１２.１）の周囲に、２つの前記緩衝リング（１３.１，１３.２）が保持されていて、該緩衝リング（１３.１，１３.２）はそれぞれ、前記内側スリーブ（１９）で前記軸受ブシュ（１２.１）に支持され、かつ前記外側スリーブ（１８）で前記中空支持体（１１）に支持されており、
前記前側の軸受軸（７.１）と前記中空支持体（１１）との間に、前記支持部（８.１）の外側に前記駆動軸（７）の軸方向においてずらされて配置された追加的な緩衝軸受（２１）が設けられており、該緩衝軸受（２１）は、前記支持部（８.１）の前記緩衝リング（１３.１，１３.２）に比べて小さな半径方向の剛性を有しており、
前記緩衝軸受（２１）は少なくとも、１つのころがり軸受（２１.１）と、少なくとも１つの別の緩衝リング（２１.２）とから形成されており、
前記ころがり軸受（２１.１）に、２つの前記別の緩衝リング（２１.２，２１.２’）が対応配置されており、２つの前記別の緩衝リング（２１.２，２１.２’）は、前記ころがり軸受（２１.１）の側面に隣接して配置されていて、それぞれ１つのカラースリーブ（２２.１，２２.２）を介して前記ころがり軸受（２１.１）の外レースに支持されていることを特徴とする、巻取りスピンドル。

【請求項2】

前記緩衝リング（１３.１，１３.２）は、前記内側スリーブ（１９）の幅（ｂ_Ｉ）が前記外側スリーブ（１８）の幅（ｂ_Ａ）よりも小さいか、該幅と同じか、または大きいように形成されている、請求項１記載の巻取りスピンドル。

【請求項3】

前記緩衝リング（１３.１，１３.２）は、前記内側スリーブ（１９）の幅（ｂ_Ｉ）および／または前記外側スリーブ（１８）の幅（ｂ_Ａ）が１０ｍｍ以上であるように形成されている、請求項１または２記載の巻取りスピンドル。

【請求項4】

前記緩衝軸受（２１）は、前記軸受軸（７.１）において、前記支持部（８.１）と、前記前側の軸受軸（７.１）の、前記チャック（３）に結合された端部との間に配置されている、請求項１記載の巻取りスピンドル。

【請求項5】

前記後ろ側の軸受軸（７.２）を支持する別の支持部（８.２）は、複数の更に別の緩衝リング（１４.１，１４.２）によって前記中空支持体（１１）に対して緩衝されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の巻取りスピンドル。

【請求項6】

前記後ろ側の軸受軸（７.２）を支持する前記別の支持部（８.２）は、軸受ブシュ（１２.２）の内部に形成されており、該軸受ブシュ（１２.２）の、互いに反対側に位置する端部領域に、２つの前記更に別の緩衝リング（１４.１，１４.２）が保持されており、２つの前記更に別の緩衝リング（１４.１，１４.２）はそれぞれ、内側スリーブ（１９）で前記軸受ブシュ（１２.２）に支持され、かつ外側スリーブ（１８）で前記中空支持体（１１）に支持されている、請求項５記載の巻取りスピンドル。

【請求項7】

巻取りタレット（１）に保持された２つの巻取りスピンドル（２.１，２.２）を備えた、複数の糸をパッケージに巻き取る巻取り機であって、前記巻取りスピンドル（２.１，２.２）のうちの少なくとも１つが、請求項１から６に記載のように形成されていることを特徴とする、巻取り機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１の前提部に記載した、巻取り機において糸を複数のパッケージに巻き取る巻取りスピンドルに関する。

【0002】

溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を製造する場合、１つの紡糸位置の複数の糸は一緒に並行にパッケージに巻き取られる。そのために、糸毎にそれぞれ１つの巻成ユニットを有する巻取り機が使用され、この巻取り機は、巻成ユニットに対して平行に、片側において支持された巻取りスピンドルを有している。このような巻取りスピンドルは、スピンドル支持体に突出するように配置されているので、巻取りスピンドルの周囲に巻成されたパッケージは、完成後に、巻取りスピンドルの自由端部から取外し可能である。このような巻取りスピンドルは、例えば独国特許出願公開第１９５４８１４２号明細書（DE 195 48 142 A1）から公知である。

【0003】

この公知の巻取りスピンドルは、チャックを有しており、このチャックの周囲には、巻管を収容する、クランプ装置を備えた緊締周壁が配置されている。チャックは、中空円筒形に形成されていて、１つの長手方向部分に、駆動軸に結合されたハブを有している。駆動軸は複数部分から形成されていて、後ろ側の軸受軸と前側の軸受軸とによって形成されており、このとき後ろ側の軸受軸は、駆動装置に連結可能であり、前側の軸受軸は、チャックのハブに結合されている。チャックの重量は、前側の軸受軸の支持部を介して受け止められ、この支持部は中空支持体の内部に形成されている。中空支持体は、同様に突出するようにスピンドル支持体に固定されており、このとき中空支持体の自由端部は、チャックの内部に進入している。

【0004】

このような巻取りスピンドルの設計時に考慮すべきことは、糸の巻取り時には、２０００～６０００ｍ／分の範囲における極めて高い糸走行速度が実現されねばならないということである。巻取りスピンドルの複雑な構造に基づいて、励起振動数と重なった場合に不所望の共振過剰上昇を生ぜしめる複数の臨界固有振動が顧慮されねばならない。このいわゆる臨界巻取り速度は、それぞれの共振過剰上昇に関連して、巻取りスピンドルの運転範囲の終端を決定することができる。したがって運転範囲に影響を及ぼすためおよび運転範囲を拡大するために、巻取りスピンドルの振動特性を緩衝することが一般的である。

【0005】

そのために公知の巻取りスピンドルでは、互いに入れ子式に配置された２つの軸受スリーブが設けられており、両軸受スリーブはそれぞれ、複数の緩衝リングを介して互いに対してかつ中空支持体に対して遮断されている。このとき緩衝リングとしてはＯリングが使用され、Ｏリングには、緩衝材料および緩衝横断面が比較的大まかな許容誤差を有しているという欠点がある。従って、Ｏリングの不都合な非圧縮性を回避するために、収容溝は、相応に大きな許容範囲を有することが必要である。しかしながらこのことは、Ｏリングの緩衝特性に対して不都合な影響を及ぼす。Ｏリングの材料は、基本的に、シール機能に対して設計されていて、緩衝作用およびばね弾性作用に対して設計されていない。さらに二倍の軸受ブシュは、比較的大きな取付け空間を必要とし、このような取付け空間は、中空支持体の強度を弱化する。

【0006】

ゆえに本発明の課題は、このような形式の巻取りスピンドルを、制限された外径にもかかわらず、比較的高い巻取り速度のための極めて長く突出するチャックを実現することができるように、形成することである。

【0007】

本発明の別の目的は、チャックが複数の臨界巻取り速度にわたって使用可能である巻取りスピンドルを提供することにある。

【0008】

本発明の課題は、緩衝リングはそれぞれ、内側スリーブと、該内側スリーブを間隔をおいて取り囲む外側スリーブとによって形成されており、内側スリーブと外側スリーブとは、ゴムエレメントによって互いに弾性的に結合されていることによって解決される。

【0009】

本発明の好適な発展形態は、それぞれの従属請求項の特徴および特徴の組合せによって定義されている。

【0010】

本発明は、取付け空間が、それぞれのゴムエレメントとは無関係であり、内側スリーブおよび外側スリーブの直径だけによって決定されるということによって傑出している。したがって内側スリーブと外側スリーブとの間におけるゴムエレメントのばね特性を、既に取付け前に、予め設定された緩衝特性をもって形成することができる。このようにして特に、予め設定された予荷重を有する緩衝リングの取付けが可能である。さらに緩衝リングは、支持部と直に組み合わせることができるので、収容溝によるまたは追加的な支持体部分による構造上の弱化部を回避することができる。

【0011】

支持部の取付け状況および構造上の構成に応じて、緩衝リングは、内側スリーブの幅が外側スリーブの幅よりも小さい、該幅と同じ、または大きいように形成されている。このように構成されていると、外側スリーブに対する内側スリーブの可動性および内側スリーブに対する外側スリーブの可動性にポジティブな影響を及ぼすことができる。

【0012】

支持部を緩衝するために必要な緩衝リングの数を制限するために、本発明の好適な発展形態では、内側スリーブの幅および／または外側スリーブの幅は、少なくとも１０ｍｍである。

【0013】

本発明の好適な発展形態によれば、前側の軸受軸の支持部は、好ましくは軸受ブシュの内部に形成されており、該軸受ブシュの互いに反対側に位置する端部領域に、前記緩衝リングのうちの少なくとも２つの緩衝リングが保持されていて、該緩衝リングはそれぞれ、内レースで軸受ブシュに支持され、かつ外レースで中空支持体に支持されている。このように構成されていると、緩衝体と支持部との間における切離しが可能である。しかしながら軸受ブシュにおける緩衝リングの位置は、軸受ブシュの端部に制限されない。軸受ブシュにおける緩衝リングの位置は、機械動力学的な計算および設計によって決定される。

【0014】

極めて長く突出するチャックを実現するために、本発明の好適な発展形態では、前側の軸受軸と中空支持体との間に、支持部の外側に軸方向においてずらされて配置された追加的な緩衝軸受が設けられており、このとき該緩衝軸受は、支持部の緩衝リングに比べて大幅に小さな半径方向の剛性を有している。このように構成されていると、緩衝軸受によっては実質的に荷重が受け止められることはない。緩衝軸受の柔軟性によって、もっぱら共振の発生時に生じる振動が、回転する軸受軸と位置固定の中空支持体との間において直に緩衝される。

【0015】

高い効果的な緩衝作用を可能な限り得るために、本発明の特に好適な発展形態では、緩衝軸受は、１つの軸部分において、支持部と、前側の軸受軸の、チャックに結合された端部との間に配置されている。このときチャックに対する結合箇所の近くにおける緩衝軸受の位置決めは、下側範囲における臨界巻取り速度においても上側範囲における臨界巻取り速度においても高い緩衝作用を示す。

【0016】

緩衝軸受は、好ましくはころがり軸受と緩衝リングとから形成されており、この緩衝リングは、ころがり軸受の外レースに直に支持されている。このように構成されていると、ころがり軸受は、回転する軸受軸を起点として延びる、緩衝リングのための枢着点を形成する。

【0017】

軸受軸と位置固定の中空支持体との間における取付け空間が極めて制限されている場合のために、好適に使用される本発明の変化形態では、ころがり軸受に、２つの緩衝リングが対応配置されており、該２つの緩衝リングは、ころがり軸受のそばで側部に配置されていて、それぞれ１つのカラースリーブを介してころがり軸受の外レースに支持されている。このように構成されていると、ころがり軸受のそばに緩衝リングを位置決めすることが可能になる。

【0018】

さらに別の実施形態では、後ろ側の軸受軸の支持部は、緩衝リングのうちの複数の緩衝リングによって中空支持体に対して緩衝されている。このように構成されていると、駆動側からも被動側からも発生する振動荷重を好適に緩衝することができる。

【0019】

本発明に係る巻取り機は、特に、突出している巻取りスピンドルに、複数の巻成ユニットを形成することができることによって傑出している。予め設定可能な効果的な緩衝特性によって、従来技術において公知の巻取りスピンドルに対して少なくとも６０％高められた、巻取りスピンドルの長さ直径比を実現することができる。

【0020】

次に添付の図面を参照しながら幾つかの実施形態について、本発明に係る巻取りスピンドルを詳説する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明に係る巻取りスピンドルの第１実施形態を概略的に示す断面図である。

【図2】図１に示した実施形態の緩衝リングを概略的に示す断面図である。

【図3】緩衝リングの別の実施形態を概略的に示す断面図である。

【図4】本発明に係る巻取りスピンドルの別の実施形態を概略的に示す断面図である。

【図5】巻取りスピンドルの動的な特性値の特性線経過を概略的に示す線図である。

【図6】緩衝軸受の別の実施形態を概略的に示す図である。

【図7】本発明に係る巻取り機を概略的に示す図である。

【0022】

図１には、巻取りスピンドルの第１実施形態の一部が概略的に断面図で示されている。巻取りスピンドル２は、中空支持体１１によってスピンドル支持体１に保持されている。スピンドル支持体１において巻取りスピンドル２は、長く突出するチャック３を有しており、このチャック３は両端部において中空円筒形に形成されている。チャック３の自由端部は、そこには本発明にとって重要な部材が存在しないので、図１には示されていない。通常、チャック３の自由端部は、カバーによって閉鎖されている。

【0023】

チャック３の、スピンドル支持体１に向けられた反対側に位置する開放した端部は、駆動軸７を収容するために働き、この駆動軸７は、軸・ハブ結合部１５によってチャック３のハブ６に結合されている。

【0024】

パッケージ重量の増大に連れて高まる、チャック３に対する静荷重、および同時に増大する、パッケージのアンバランスに起因する動荷重に基づいて、確実な駆動を保証するために、駆動軸７は前側の軸受軸７.１と後ろ側の軸受軸７.２とによって形成されており、両軸受軸は、カップリング９を介して互いに連結されている。このとき好ましくは、ねじりモーメントだけを伝達するが曲げモーメントは伝達しないカップリングが使用される。このときカップリング９は、前側の軸受軸７.１を後ろ側の軸受軸７.２から遮断するために、少なくともねじりを緩衝する手段を有している。

【0025】

前側の軸受軸７.１は、前側の支持部８.１を介して中空支持体１１内において回転可能に支持されている。中空支持体１１は、そのために自由端部がチャック３の内部に進入している。チャック３の、スピンドル支持体１に向けられた端部は、突出する中空支持体１１を、間隔をおいて取り囲んでいるので、チャック３は、位置固定の中空支持体１１に対して相対的に回転することができる。

【0026】

中空支持体１１の内部には、前側の軸受軸７.１の前側の支持部８.１が配置されている。前側の支持部８.１は、本実施形態では２つのころがり軸受１６.１，１６.２によって形成されており、両ころがり軸受は、その内レースで前側の軸受軸７.１の周囲に保持されていて、外レースで軸受ブシュ１２.１に支持されている。

【0027】

一方において静的な軸受荷重を受け止めることができるように、かつ他方では、臨界巻取り速度の超過時に中空支持体１１の周囲におけるチャック３の当接を回避するために、軸受ブシュ１２.１の周囲に複数の緩衝リングが設けられている。本実施形態では２つの緩衝リング１３.１，１３.２が設けられており、両緩衝リングはそれぞれ、軸受ブシュ１２.１の端部領域内に配置されている。このとき特に一方の緩衝リング１３.２は、軸・ハブ結合部１５の近くにおいて、前側の軸受軸７.１とチャック３との間に位置決めされている。そのために軸受ブシュ１２.１は、ころがり軸受１６.２を越えて突出しているので、緩衝リング１３.２は、軸方向においてころがり軸受１６.２に対してずらされて配置されている。

【0028】

緩衝リング１３.１，１３.２の構造は同一である。この構造を説明するために、追加的に図２を参照する。

【0029】

図２には、緩衝リング１３.１，１３.２の１実施形態が、断面図で示されている。緩衝リング１３.１または１３.２は、内側スリーブ１９と、この内側スリーブ１９を間隔をおいて取り囲む外側スリーブ１８とを有している。内側スリーブ１９と外側スリーブ１８との間には、ゴムエレメント２０が配置されている。このゴムエレメント２０は、内側スリーブ１９および外側スリーブ１８に不動に結合されていて、ゴムばねを形成している。これによって内側スリーブ１９と外側スリーブ１８とは互いに相対運動することができる。内側スリーブ１９および外側スリーブ１８は、好ましくは金属から形成されているので、ゴムエレメントは、加硫によって内側スリーブと外側スリーブとの間において固定することができる。ゴムばねとして作用するゴムエレメント２０は、このとき材料からおよび材料特性に関して取付け箇所に適合させることができ、かつ取付け箇所において発生するそれぞれの運転状態にも適合させることができる。さらに外側スリーブ１８および内側スリーブ１９は、狭い製造誤差範囲で正確に製造することができるので、緩衝リング１３.１，１３.２の取付け時に、許容不能な変形が好適に回避される。それとは逆に小さな許容誤差は、ゴムエレメント２０のばね緩衝特性に対して不都合な影響を及ぼすことなしに、取付け空間の内部において、外側スリーブ１８および内側スリーブ１９の可動性によってある程度の範囲内で補償することができる。

【0030】

図１に示されているように、緩衝リング１３.１，１３.２はそれぞれ、内側スリーブ１９を介して軸受ブシュ１２.１の周囲に支持されている。緩衝リング１３.１，１３.２の外側スリーブ１８は、位置固定の中空支持体１１に直に支持されている。運転時において、チャック３を介して励振される前側の軸受軸７.１の間における相対運動は、直に軸受軸７.１を介して緩衝リング１３.１，１３.２に導入することができる。種々様々な共振に基づいて、軸受軸７.１と中空支持体１１との間における相対運動は種々様々である。しかしながら緩衝リング１３.１，１３.２の好適な構成によって、如何なる形式の相対運動も、緩衝リング１３.１，１３.２において受け止められかつ緩衝される。

【0031】

緩衝リングの好適な特性は、後ろ側の軸受軸７.２の後ろ側の支持部８.２を中空支持体１１から遮断するためにも使用される。後ろ側の支持部８.２は、本実施形態では同様に２つのころがり軸受１７.１，１７.２によって形成されており、両ころがり軸受は、後ろ側の軸受軸７.２と軸受ブシュ１２.２との間に保持されている。軸受ブシュ１２.２の周囲には、２つの別の緩衝リング１４.１，１４.２が配置されている。両緩衝リング１４.１，１４.２は、中空支持体１１の、スピンドル支持体１に直に保持されている部分に支持されている。このとき後ろ側の支持部７.２は、中空支持体１１の端部に形成されている。このとき後ろ側の軸受軸７.２は、駆動端部が中空支持体１１の外に突出しており、このとき駆動端部は、カップリング端部１０として形成されている。したがってスピンドル駆動装置を、カップリング端部１０を介して駆動軸７に直に連結することができる。

【0032】

巻管の収容および固定のために、チャック３は周囲にクランプ装置４および緊締手段５を有している。このクランプ装置４および緊締手段５は、従来技術において一般的に公知であるので、ここではさらなる説明を省く。クランプ装置４および緊締手段５は、例えば国際公開第２０１１／０８６１４２号（WO 2011/086142 A1）に記載の実施形態のように構成されていてよい。したがってここでは、引用した刊行物を参照するものとする。

【0033】

巻管を収容するために重要なサイズは、緊締周壁５の公称直径Ｄによって確定される。緊締周壁５の公称直径Ｄは、通常、０.５ｍｍ～１ｍｍの範囲における半径方向遊びを考慮して、巻管の内径と同一である。製造プロセスに関連して、このような巻管内径は不変に予め設定されているので、巻取りスピンドル２の緊締周壁５は、外径に関して任意に構成することができない。巻管を収容するのに使用可能な長さは、図１において緊締周壁５の公称長さＬによって示されている。したがって公称長さＬは、チャック３の突出する長さの寸法である。チャック３の公称長さＬが長くなればなるほど、パッケージを収容するための、周囲に同時に保持される巻管の数は大きくなる。

【0034】

図１に示した巻取りスピンドル２の内部において緩衝リングを使用すると、取付け箇所および緩衝のために使用される各枢着点に関連して、緩衝リングの種々様々な構造形態が可能である。図２および図３には、例えば緩衝リング１３.１，１３.２としてまたは緩衝リング１４.１，１４.２として使用可能である、緩衝リングの種々様々な構造形態が示されている。図２に示した構造形式では、内側スリーブ１９は、外側スリーブ１８に比べて小さな幅を備えて構成されている。図２において内側スリーブ１９の幅は、ｂ_Ｉで示され、外側スリーブ１８の幅は符号ｂ_Ａで示されている。したがってｂ_Ｉ＜ｂ_Ａという関係が成り立ち、このときゴムエレメント２０は、最大で内側スリーブ１９の幅を有している。

【0035】

これに対して図３に示した緩衝リングの構造形式は、内側スリーブ１９に比べて小さな幅を備えた外側スリーブ１８を有している。ここではｂ_Ｉ＞ｂ_Ａという関係が成り立ち、このときゴムエレメント２０は、最大で外側スリーブ１８の幅を有している。これによって、特にスリーブ１８，１９の間における可動性に、ゴムエレメント２０を介した弾性結合を考慮して影響を及ぼすことができる。しかしながら内側スリーブ１９または外側スリーブ１８の最小幅は、チャック３と中空支持体１１との間における伝達すべき静荷重に基づいて制限されている。巻取りスピンドルの機能性を保証するために、内側スリーブの幅または外側スリーブの幅は、構造形式に応じて最小で１０ｍｍである。しかしながらこのとき、運動が導入される枢着点の集中を維持するために、内側スリーブ１９および外側スリーブ１８の大きな幅は回避される。例えば、巻取りスピンドル２の内部における緩衝リングは、最大で５０ｍｍの内側スリーブ幅または外側スリーブ幅を備えたものが使用される。取付け状況において、緩衝リングをストッパによって固定するために、比較的広幅のスリーブを使用することが可能である。他のスリーブによって可動性が保証され、このとき基本的に、つまり両方のスリーブ、つまり内側スリーブと外側スリーブとが等しい大きさの幅を有することも可能である。

【0036】

極めて細い長く突出するチャック３を実現するために、図４には、本発明に係る巻取りスピンドルの別の実施形態が示されている。図４には、巻取りスピンドル２の駆動端部が断面図で示されている。

【0037】

図４に示した実施形態は、図１に示した実施形態とほぼ同一であるので、ここでは相違についてだけ説明し、その他の点については上の記載を参照するものとする。

【0038】

図４に示した実施形態では、駆動軸７には、緩衝軸受２１として形成された追加的な緩衝手段が対応配置されている。緩衝軸受２１は、前側の軸受軸７.１の軸部分に、前側の支持部８.１の外側において軸方向にずらされて配置されている。緩衝軸受２１は、前側の軸受軸７.１の軸端部に対応配置されており、かつ軸・ハブ結合部１５の近くにおいて保持されている。このとき緩衝軸受２１は、前側の軸受軸７.１と中空支持体１１の突出する自由端部との間において延びている。緩衝軸受２１は、本実施形態ではころがり軸受２１.１と緩衝リング２１.２とを有している。ころがり軸受２１.１は、内レースで前側の軸受軸７.１の周囲に保持され、かつ外レースにおいて緩衝リング２１.２を保持している。このように構成されていると、緩衝リング２１.２を、駆動軸７の回転を阻止することなしに、前側の軸受軸７.１と位置固定の中空体１１との間に配置することができる。緩衝リング２１.２は、図２および図３に示した構造形式のように構成されている。しかしながらこのとき緩衝リング２１.２のゴムエレメント２０は、緩衝軸受２１の軟質の結合を達成するために、大幅に小さな半径方向の剛性を有している。緩衝軸受２１は、実質的に緩衝軸受２１に対して荷重を作用しないように、かつ共振の発生時にのみ緩衝軸受２１が有効になるように位置決めされている。緩衝軸受２１が駆動軸７とチャック３との間の結合部の直ぐ近くに位置していることによって、糸の巻取り時における全速度範囲にわたって作用する極めて効果的な緩衝作用を実現することができる。

【0039】

緩衝軸受２１の影響、特に前側の支持部８.１の領域における緩衝リング１３.１，１３.２の影響および使用は、特に巻取りスピンドル２の動的な特性値によって示すことができる。この動的な特性値はここでは符号Ｋで示されている。例えば、空の巻取りスピンドルの始動時に運転範囲が、複数の臨界巻取り速度を通って案内され、かつ上側の混合臨界巻取り速度（mischkritische Spulgeschwindigkeit）によって制限されることが公知である。チャック３において発生する共振過剰振動は、既存の緩衝処置によってはもはや抑制することができないので、臨界巻取り速度を上回る比較的高い巻取り速度は、もはや実現不可能である。巻取りスピンドルの動的な特性値は、簡単化して下記の式によって表される：
Ｋ＝（v_spul,max /１０^５ｍ/ｍｉｎ.）ｘ（Ｌ/Ｄ）^２
この等式において最大巻取り速度は、v_spul,maxで示されており、このとき、従来技術において公知の巻取り機における最大巻取り速度は、臨界巻取り速度v_kritischと同じである。符号Ｄは、既に図１について説明したようなチャックの公称直径を示している。符号Ｌは、巻管を収容するチャックの公称長さを示している。

【0040】

動的な特性値Ｋは、このとき複合的なロータ動力学的な相関関係の他に、特にチャックの緩衝処置および振動特性を考慮している。このような巻取りスピンドルの今日汎用の設計では、動的な特性値Ｋは、値８～１０の範囲にある。このとき動的な特性値Ｋは、公称長さと公称直径との間の比（Ｌ/Ｄ）に関連して、巻取り範囲を制限する臨界巻取り速度と同じである最大許容巻取り速度（v）を決定する。

【0041】

図５には、そのために、最大許容巻取り速度とチャックの長さ直径比Ｌ/Ｄとの関係が線図で示されている。この図５には、それぞれの比の値Ｌ/Ｄに対して最大許容巻取り速度が記入されている。特性値Ｋ＝９の場合の曲線は、本実施形態では、従来技術において公知の巻取りスピンドルの通常の範囲を成している。本発明に係る巻取りスピンドルでは、この範囲を大幅に拡大することができる。本発明に係る巻取りスピンドルでは、特性値Ｋの典型的な値はＫ＝２３である。線図において運転範囲の拡大は、値Ｋ＝２３の曲線によって示されている。これによって特に、チャックの公称直径Ｄが変わらない状態で、大幅に長いチャックを運転確実に実現することができる。例えば、溶融紡糸法において、いわゆるＰＯＹ糸を、例えば３０００ｍ／分の巻取り速度でパッケージに巻き取ることが公知である。従来の巻取りスピンドルは、図５の線図から分かるように、長さ直径比に関して値Ｌ/Ｄ＝１６で制限されていた。本発明に係る巻取りスピンドルでは、いまやＬ/Ｄ＝２７までの長さ直径比を有するチャックを使用することができる。したがって同一の公称直径Ｄにおいて、大幅に長いチャックを作動させることができる。例えば６０００ｍ／分の比較的高い巻取り速度においても、長さ直径比は同様にさらにＬ/Ｄ＝１２からＬ/Ｄ＝２０に高められている。ゆえに本発明に係る巻取りスピンドルは、収容可能な巻管の数を、ひいては１つの巻取り機における巻成ユニットの実現を、汎用の巻取りスピンドルと比べてほぼ倍にすることができるという特別な利点を提供する。チャックの長さ直径比は、本発明に係る巻取り機では、少なくとも６０％高められる。緩衝リングの使用および位置決め、ならびに構造形式相互の適合は、巻取りスピンドルの運転領域に影響を与えるために、驚くほど重要な作用を示す。計算の根底を成す巻取りスピンドルでは、追加的に緩衝軸受が前側の軸受軸７．１に組み込まれている。したがって線図は、本発明に係る巻取りスピンドルの可能な動的な改善を示すのに役立つ。

【0042】

緩衝軸受２１の挿入時に、前側の軸受軸７.１と中空支持体１１との間における取付け空間が、不十分な取付け高さを有しているような場合のために、図６には、可能な緩衝軸受２１の１実施形態が断面図で概略的に示されている。図６に示した実施形態では、ころがり軸受２１.１が、前側の軸受軸７.１の周囲に配置されている。ころがり軸受２１.１は、この実施形態では２つのスピンドル軸受２３.１，２３.２によって形成されており、両スピンドル軸受２３.１，２３.２は背面組合せで保持されている。これによって前側の軸受軸７.１の支持部８.１は、完全に影響を受けなくなり、緩衝リング２１.２の確実な案内および位置決めが保証される。スピンドル軸受２３.１，２３.２の外レースには、２つのカラースリーブ２２.１，２２.２が支持されており、両カラースリーブ２２.１，２２.２は、スピンドル軸受２３.１，２３.２の外側におけるそれぞれ１つのカラー端部で、それぞれ１つの緩衝リング２１.２，２１.２’を支持している。緩衝リング２１.２，２１.２’は、緩衝リングの上に述べた実施形態と同一に構成されている。したがって緩衝軸受２１の構造高さを大幅に減じることができるので、巻取りスピンドルの内部における駆動軸７の弱化も中空支持体１１の弱化も回避できる。

【0043】

図７には、本発明に係る巻取り機の１実施形態が概略的に示されている。巻取り機は、長く突出する２つの巻取りスピンドル２.１，２.２を有しており、両巻取りスピンドル２.１，２.２は、スピンドル支持体１に保持されている。スピンドル支持体１は、機械フレーム２４に回転可能に支持された巻取りタレットとして形成されている。巻取りスピンドル２.１，２.２は、図１または図４に示した実施形態のうちの１つの実施形態のように構成されている。

【0044】

巻取りスピンドル２.１，２.２に沿って、本実施形態では４つの巻成ユニット２５.１～２５.４が延びており、これらの巻成ユニット２５.１～２５.４において４つのパッケージ２７が互いに並行に巻成される。そのために巻取りスピンドル２.１，２.２にはそれぞれ、２つのスピンドルモータ２６.１，２６.２が対応配置されている。巻成ユニットの数は、織編用糸を巻き取る必要があるのかまたは工業用糸を巻き取る必要があるのか、製造プロセスに従って決定される。巻成ユニットの数は、本実施形態において一例であり、図示の変化形態では、工業用糸またはカーペット糸の巻取り時に使用することができる。

【0045】

巻成ユニット２５.１～２５.４には、圧着ローラ３０および綾振り装置２９が対応配置されており、このとき綾振り装置２９は、各巻成ユニット２５.１～２５.４に対して、複数の糸のうちの１つの糸を往復動させる糸ガイド手段をそれぞれ有している。圧着ローラ３０は、可動のローラ支持体３２に保持されている。糸の走入は、巻成ユニット２５.１～２５.４の走入部を形成する各１つのヘッド糸ガイド３１を介して案内される。

【0046】

複数のパッケージ２７を収容するために、巻取りスピンドル２.１，２.２には複数の巻管２８が並んで緊締されている。そのために巻取りスピンドル２.１，２.２は、図１および図４に示した上に述べた実施形態において記載したように、それぞれ長く突出するチャックを有している。チャックの有効長さＬと公称直径Ｄは、図７に示した巻取りスピンドル２.２の例において明瞭に示されている。

【0047】

本発明に係る巻取り機は、すべての通常の溶融紡糸プロセスのために、押し出されたばかりの複数の糸を１つの糸群として並行にパッケージに巻き取るのに適している。例えばＰＯＹ溶融紡糸プロセス、ＦＤＹ溶融紡糸プロセスまたはＩＤＹ溶融紡糸プロセスにおいて生ぜしめられた合成糸を、複数の糸を備えた１つの糸群において同時にパッケージに巻き取ることができる。しかしながらまた巻取り機は、ＢＣＦプロセスのためにも、巻縮された複数の糸をパッケージに巻き取るのに適している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】