(57)【要約】  溶融紡糸設備において複数の糸を、突出するように支持された巻取りスピンドルにおいてパッケージに巻き取るための公知の巻取り機では、多くの荷重事例において、パッケージと、パッケージの表面に接触している圧着ローラとの間における力が、巻取りスピンドルの軸線に沿ったすべての位置のために、巻成過程の経過において等しいままではない、という問題が発生する。この問題を解決するために、巻取りスピンドルの緊締チャック（１２）とパッケージタレット（８）との間に配置されたいわゆる鍔軸受（２０）が、調節手段（２５.１）を用いて巻成過程中にアクティブに調節される。このとき調節は、圧着ローラの軸線と緊締チャック（１２）の軸線とが巻成過程全体にわたって互いに平行に位置するように行われ、これによってパッケージ（７）の表面と圧着ローラとの間における力は、巻取りスピンドルのそれぞれの軸方向位置において、かつ巻成過程中のそれぞれの時点において、等しいままになる。このようにして、１つの巻取りスピンドルにおいて同時に巻き取られるすべてのパッケージの特に均一でかつ等しいパッケージ構造が得られる。
2019516640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸（１）を複数のパッケージ（７）に巻き取る巻取り機であって、前記パッケージ（７）を保持するための少なくとも１つの長く突出する緊締チャック（１２）を備えており、該緊締チャック（１２）は、中空保持体（１３）内に支持された駆動軸（１４）によって駆動可能であり、該駆動軸（１４）は、前記緊締チャック（１２）に回動不能に結合されており、前記中空保持体（１３）は、前記緊締チャック（１２）と前記駆動軸（１４）との間に配置されており、前記中空保持体（１３）は、スピンドル保持体（８）に不動に結合されており、前記緊締チャック（１２）は、その外周部で、鍔軸受（２０）を用いて前記スピンドル保持体（８）に回転可能に支持されている、巻取り機において、
前記鍔軸受（２０）と前記スピンドル保持体（８）との間に、少なくとも１つのアクティブな調節手段（２５.１）が配置されていて、該調節手段（２５.１）を用いて前記緊締チャック（１２）は半径方向においてシフト可能である
ことを特徴とする、巻取り機。
【請求項２】
前記アクティブな調節手段（２５.１）は、制御装置（３０）に接続されており、これによって位置変化のための調節命令が、前記制御装置（３０）から前記調節手段（２５.１）に伝達可能である、
請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記調節手段（２５.１）は、前記スピンドル保持体（８）に枢着的に保持されている、
請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記調節手段（２５.１）は、前記鍔軸受（２０）の外レース（２１）に不動に結合されている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記調節手段（２５.１）は、ねじ山付スピンドル（２６.１）を有している、
請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記鍔軸受（２０）と前記調節手段（２５.１）との間に、緩衝手段（２３）が配置されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
別の調節手段（２５.２）が、前記鍔軸受（２０）と前記スピンドル保持体（８）との間に配置されており、かつ前記鍔軸受（２０）における前記調節手段（２５.１，２５.２）の両作用点の間に、角度（２９）が形成されている、
請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記角度（２９）は、４５°〜１３５°の値を有している、
請求項７記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つの長く突出する緊締チャック（１２）において糸（１）を複数のパッケージ（７）に巻き取る方法であって、前記緊締チャック（１２）を、中空保持体（１３）内に支持された駆動軸（１４）によって駆動し、駆動エネルギを前記駆動軸（１４）から、回動不能な結合部（１７）を介して前記緊締チャック（１２）に伝達し、前記緊締チャック（１２）を、スピンドル保持体（８）に不動に結合された前記中空保持体（１３）の外側において回転させ、かつ前記駆動軸（１４）を、前記中空保持体（１３）の内部において回転させ、前記緊締チャック（１２）の外周部を、前記スピンドル保持体（８）に固定された鍔軸受（２０）内において回転させる、方法において、
前記緊締チャック（１２）を、前記糸（１）の巻取り中に、前記鍔軸受（２０）と前記スピンドル保持体（８）との間に配置されたアクティブな調節手段（２５.１）を用いて、半径方向にシフトさせる
ことを特徴とする、方法。
【請求項１０】
前記緊締チャック（１２）のシフトを、予め設定された距離・時間曲線に従って行う、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
圧着ローラ（５）と前記パッケージ（７）との間における力を、軸方向においてずらされた２つの位置において測定し、かつ前記緊締チャック（１２）のシフトを、測定された２つの力が巻成過程全体にわたってほぼ等しい値を有するように行う、
請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された、糸を複数のパッケージに巻き取る巻取り機、および請求項９の上位概念部に記載された、所属の方法に関する。
【０００２】
溶融紡糸プロセスにおける合成糸の製造時に、１つの紡糸位置の複数の糸が、一緒に平行にパッケージに巻き取られる。そのために使用される巻取り機は、糸毎にそれぞれ１つの巻成箇所を有しており、かつ巻成箇所に対して平行に、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、突出するようにスピンドル保持体に配置されており、これによって巻取りスピンドルの周囲において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り外すことができる。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１０３０６６６６号明細書（DE 10306666 A9）に基づいて公知である。巻管における糸の巻取りの開始からパッケージの完成に至るまでのプロセスは、巻成過程と呼ばれる。
【０００３】
公知の巻取りスピンドルは、緊締チャックを有しており、この緊締チャックの外周部には、巻管を取り付けるためのクランプ装置を備えた緊締周壁が配置されている。緊締チャックは、中空円筒形に形成されていて、長さ部分にハブを有しており、このハブは、駆動軸に結合されている。駆動軸は、軸受側において駆動装置と連結可能であり、かつ突出する端部において緊締チャックのハブに結合されている。緊締チャックの重量は、一方では、緊締チャックの駆動軸の支持部を介して受け止められており、この支持部は、位置固定のスピンドル保持体の内部において軸方向にずらされた２つの位置に形成されている。スピンドル保持体は、突出している部分と、回転軸線に対して垂直に延びる部分とから成っており、このときスピンドル保持体の突出している部分の自由端部が、緊締チャックの内部に進入している。スピンドル保持体のこの突出している部分は、本明細書では中空保持体とも呼ばれる。緊締チャックの第２の支持は、鍔軸受とも呼ばれる支持軸受を用いて行われる。この鍔軸受は、緊締チャックの外周部に配置されていて、かつその外レースで、スピンドル保持体の、回転軸線に対して垂直に延びる部分に支持されている。鍔軸受とスピンドル保持体との間には、ばねが配置されており、このばねは、緊締チャックが巻成過程中に平行に下降するような強さを有している。パッケージが大きくなった場合、ひいては重力の方向において緊締チャックに作用する重量が大きくなった場合に、緊締チャックが平行に下降することは、１つの巻取りスピンドルにおいて巻き取られるすべてのパッケージにおいて、均一でかつまた等しいパッケージ構造を得るために必要である。平行に下降するというのは、緊締チャックの中心軸線が巻成過程中に傾かずに、単に下方に向かって沈み込むことを意味している。このようにして、パッケージ表面と、このパッケージ表面に接触する圧着ローラとの間において、常に等しい圧着力が存在することが保証される。この圧着力は、パッケージ構造に大きな影響を及ぼす。
【０００４】
ばねの一定の特性は、ただ１つの荷重事例においてしか、緊締チャックの平行な下降を生ぜしめない。このとき１つの荷重事例は、巻成過程中に下降に影響を及ぼすすべてのパラメータ、例えば巻成箇所の占有状態、パッケージ最終重量、巻取り速度などを含む。例えば複数の糸が倍加され、これによってすべての巻成箇所が１つのパッケージによって占有されていない場合には、ばねがまさにこの事例に合わせて設計されていないときには、平行な下降はもはや行うことができない。
【０００５】
糸の倍加に基づく、緊締チャックの種々異なった占有状態時のみならず、種々異なったパッケージ最終重量時にも、種々異なったばね特性によって、緊締チャックの平行な下降に関する最適な結果が生ぜしめられる。
【０００６】
さらに一般的にばねの選択時には、妥協をしなくてはならない。選択されたばね特性を用いては、巻成過程のそれぞれの時点において正確に平行な下降を達成することは不可能になる。むしろ、巻成過程中に、正確に平行な下降からの、小さな、場合によっては変化する偏差が生ぜしめられる。
【０００７】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の巻取り機、および巻取り機を運転する方法を改良して、考えられるすべての荷重事例のためおよび巻成過程全体のために、緊締チャックの平行な下降が達成される、巻取り機、および巻取り機を運転する方法を提供することである。
【０００８】
この課題は、本発明に係る装置によって、すなわち鍔軸受とスピンドル保持体との間に、少なくとも１つのアクティブな調節手段が配置されていて、該調節手段を用いて緊締チャックは半径方向においてシフト可能である、装置によって解決される。緊締チャックのこのようなアクティブな下降を用いて、巻成過程のそれぞれの時点において、考えられるすべての荷重事例のために、緊締チャックと圧着ローラの両軸線の平行な方向付けが実現可能である。これによって、すべての巻成箇所が占有されているかまたは占有されていないかに関係なく、緊締チャックの下降を正確に平行に行うことができる。またどのような種類の糸が巻き取られるのかも問題にならない。緊締チャックと圧着ローラの両軸線の平行性に基づいて、圧着ローラと、緊締チャックに分配配置されたすべてのパッケージとの間における力は、等しく、かつそれぞれの時点において、パッケージの所望の／最適な構造のためにちょうど必要な大きさになる。
【０００９】
本発明の好適な実施形態では、アクティブな調節手段は、制御装置に接続されており、これによって位置変化のための調節命令が、制御装置から調節手段に伝達可能である。この接続に基づいて、平行な下降の自動化が可能である。そのために制御装置内には、必要な調節命令を求めることができる情報が存在している。
【００１０】
好ましくは、調節手段は、スピンドル保持体に枢着的に保持されており、これによって調節手段自体においては応力が発生しない。
【００１１】
本発明の別の実施形態では、調節手段は、鍔軸受の外レースに不動に結合されている。このように構成されていると、鍔軸受の、スタティックに確定された支持を得ることができ、調節手段からの力は、この鍔軸受に常に垂直に作用する。このようにして鍔軸受は、所望の位置へと正確に案内可能である。
【００１２】
好ましくは、調節手段は、ねじ山付スピンドルを有している。このようなねじ山付スピンドルは、簡単かつ好適に製造可能もしくは入手可能であり、かつそれにもかかわらず、調節手段の移動距離の極めて正確な調節を可能にする。
【００１３】
本発明の好適な実施形態では、鍔軸受と調節手段との間に、緩衝手段が配置されている。このような緩衝手段は、緩衝リングとして構成されていてよく、巻取り装置全体の振動特性、特に緊締チャックの振動特性にポジティブに作用する。このようにして巻取り機は、許容不能な振動状態の発生なしに、比較的大きな速度範囲において運転可能である。そして溶融紡糸設備の生産性に対する今日の要求に十分な極めて大きな巻取り速度を得ることができる。緩衝リングは、調節手段と鍔軸受との間における、上に記載された不動の結合に対して矛盾していない。この不動の結合は、このような緩衝リングを含むことができる。
【００１４】
好適であることが判明している別の実施形態では、別の調節手段が、鍔軸受とスピンドル保持体との間において、鍔軸受における調節手段の両作用点の間に角度が形成されているように配置されている。このように構成されていると、調節手段のうちの１つの調節手段が正確に重力の方向に作用することなしに、緊締チャックの平行な下降を正確に重力の方向において可能にすることができる。このことは、いわゆるタレット巻取りヘッドの使用時に必要である。それというのは、調節手段の作用方向は、巻成過程の経過において変化するからである。巻取り機がタレット巻取りヘッドとして形成されている場合には、スピンドル保持体は、糸を巻き取るために交互に運転位置に位置する２つの巻取りスピンドルを、偏心的に取り付けるパッケージタレットによって形成される。パッケージ直径の増大時にパッケージタレットは回転し、これによって圧着ローラを、制限された幾何学的な行程範囲内に保つことができる。調節手段は、パッケージタレットに支持されているので、調節手段の作用方向は、パッケージタレットの回転時に変化する。調節手段の間における角度に基づいて、巻成過程のそれぞれの時点において、調節手段の、重力の方向に作用する合力を、緊締チャックに対して生ぜしめることができる。
【００１５】
角度は、好ましくは４５°〜１３５°の値を有している。この角度範囲において、個々の調節手段の必要な調節力と可能な調節範囲との間における最適な妥協を見付けることができる。調節力というのは、緊締チャックを所望の値だけシフトするために調節手段によってもたらすことが必要な力のことを意味している。必要な調節力が大きければ大きいほど、所属の調節手段はより安定的に形成されていなくてはならない。調節範囲は、鍔軸受が調節手段の予め設定された最大移動距離をとることができる、すべての可能な位置を含んでいる。９０°の間の角度において、最大可能な調節範囲が生ぜしめられる。この角度が比較的小さい場合には、確かに、調節手段毎の必要な調節力は小さくなるが、しかしながらその代わりに、調節範囲が小さくなる。
【００１６】
上に述べた課題は、緊締チャックを、糸の巻取り中に、鍔軸受とスピンドル保持体との間に配置されたアクティブな調節手段を用いて、半径方向にシフトさせることによって、本発明に係る方法によっても同様に解決される。このアクティブなシフトを用いて、緊締チャックの傾きに影響が及ぼされる。巻成過程中に大きくなるパッケージ重量に基づいて、緊締チャックに対する荷重は変化し、もし鍔軸受のアクティブなシフトが行われないと、緊締チャックの軸線は、これによって圧着ローラの軸線に対して不所望の角度を有するおそれがある。通常時においては、圧着ローラと緊締チャックの両軸線の平行性が望まれており、これによってパッケージ表面に対する圧着ローラの力は等しいままになり、これにより、軸方向において１つの緊締チャックに分配されたすべてのパッケージが、良好なパッケージ構造を有することになる。アクティブな調節は、この平行性を巻成過程のそれぞれの時点において極めて正確に調節することを可能にし、このことは、パッシブな系ではほとんど不可能である。さらにこの平行性は、例えば巻成箇所の占有状態または糸の形式において、またはパッケージの目標直径に関して種々異なっている、複数の荷重事例のために調節することができる。
【００１７】
本発明の１実施形態では、緊締チャックのシフトを、予め設定された距離・時間曲線に従って行う。これによって調節手段は制御される。距離・時間曲線は、制御装置内に設けられており、かつ巻成過程のそれぞれの時点において、調節手段が調節される位置のための値を提供する。距離・時間曲線は、前もって、緊締チャックの平行な下降に関して規定されている。このことは、公知の荷重事例に基づく計算によって、経験的に、または両方法の組合せによって行うことができる。調節手段のこのような制御は、糸の巻成プロセス中における故障に対して極めて鈍感である。他方においてこのような制御装置は、一般的に、距離・時間曲線を確定するためのコストが受入れ可能な枠内にあることが望まれている場合には、精度に関してある一定のポテンシャルを有している。
【００１８】
したがって本発明の択一的な実施形態では、調節手段の閉ループ制御が行われる。このとき圧着ローラとパッケージとの間における力を、軸方向においてずらされた２つの位置において測定し、かつ緊締チャックのシフトを、測定された２つの力が巻成過程全体にわたってほぼ等しい値を有するように行う。閉ループ制御では、距離・時間曲線のコストの掛かる確定は不要である。さらにそれにもかかわらず、すべての荷重事例のために緊締チャックの、極めて正確な平行な下降が可能である。
【００１９】
上に記載された装置および方法の特徴を用いて、部分延伸された糸および完全延伸された糸を、特に経済的に、形成されたパッケージの高い品質をもって巻き取ることができる。このことはまた、例えばカーペットにおいて使用するためのいわゆる巻縮されたＢＣＦ糸のような、他の形式の糸に対しても言える。
【００２０】
次に本発明に係る巻取り機および本発明に係る方法について、本発明に係る巻取り機の１実施形態を用いて、添付の図面を参照しながら詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る巻取り機の１実施形態を概略的に示す側面図である。
【図２】本発明に係る巻取り機の１実施形態のパッケージタレットを概略的に示す正面図である。
【図３】本発明に係る巻取り機の１実施形態の巻取りスピンドルを断面して概略的に示す側面図である。
【００２２】
図１には、本発明に係る巻取り機の１実施形態が側面図で概略的に示されている。明示的に他のことを述べない限り、すべての図面において、同じ符号が使用される。巻取り機は、機械フレーム２に回転可能に支持されたパッケージタレット８を有している。パッケージタレット８には、巻取りスピンドル１１.１が突出するように保持されている。パッケージタレット８には、約１８０°だけずらされて配置された第２の巻取りスピンドル１１.２が保持されている。したがってパッケージタレット８は、第１の巻取りスピンドル１１.１と第２の巻取りスピンドル１１.２のためのスピンドル保持体として働く。
【００２３】
それぞれの巻取りスピンドル１１.１；１１.２には、その駆動端部もしくは軸受端部においてスピンドル駆動装置１０.１；１０.２が対応配置されている。パッケージタレット８は、回転駆動装置９と連結されており、このとき機械フレーム２の内部における、パッケージタレット８を移動させるための駆動手段は、ここには詳しく図示されていない。
【００２４】
巻取りスピンドル１１.１，１１.２の自由に突出する部分には、複数の巻管６が、パッケージ７を保持するために相前後して緊締されている。図１に示された状況では、巻取りスピンドル１１.１は、複数の糸１をパッケージ７に巻成するための運転領域に位置している。巻取り機は運転状態において示されているので、巻取りスピンドル１１.１には複数のパッケージ７が保持されている。
【００２５】
運転領域において巻取りスピンドル１１.１は、回転可能に支持された圧着ローラ５と共働し、この圧着ローラ５は、糸１の巻成中にパッケージ７の周囲に接触しており、このとき力が、圧着ローラ５とパッケージ表面との間において形成されている。
【００２６】
糸走路において圧着ローラ５の上流側には、綾振り装置４が配置されており、この綾振り装置４によって糸１は、綾巻きパッケージを形成するためにそれぞれ往復案内される。糸１は、走入部を形成する複数のヘッド糸ガイド３によって案内される。
【００２７】
パッケージタレット８は、巻取り機の機械フレーム２において回転可能に支持されていて、かつ回転駆動装置９によって回転させられる。回転駆動装置９は、圧着ローラ５と巻取りスピンドル１１.１または１１.２との間における軸間隔が、通常運転におけるパッケージ直径の増大と共にパッケージ表面における圧着ローラ５の接触中に増大させられるように、パッケージタレット８を回転させるために働く。このときパッケージタレット８の制御は、パッケージ７の直径に関連して、制御装置３０を用いて行われる。圧着ローラ５は、その軸でローラ保持体に回転可能に支持されている。ローラ保持体は、反対側に位置している端部において、旋回軸受を介して機械フレーム２に旋回可能に結合されている。これによって圧着ローラ５は、パッケージ７に対して半径方向における移動を実施することができる。ローラ保持体には、同様に綾振り装置４が固定されている。これによって、圧着ローラの移動時に、圧着ローラと綾振り装置との間の間隔が変わらないままであることが保証されている。旋回軸受にはセンサが配置されており、このセンサは、制御装置３０に接続されている。センサは、圧着ローラもしくはローラ保持体の移動を検出するため、および確定された目標位置からの変位時に信号を発生させるために働き、信号は制御装置３０に送られ、その結果この制御装置によって、パッケージタレット８の回転が回転駆動装置９を用いて開始させられる。このとき相応の信号が、制御装置３０から回転駆動装置９に伝達される。
【００２８】
巻取り中におけるパッケージ７の増大によって、緊締チャック１２に対する荷重が増大する。この緊締チャック１２は、巻取りスピンドル１１.１の一部であり、かつ糸１がパッケージ７に巻き取られる巻管６を取り付けるために働く（このことは特に図３から分かる）。それにもかかわらず、それぞれのパッケージが巻取りスピンドル１１.１のどの位置にあっても、それぞれのパッケージにおいて、圧着ローラ５に対する等しい力を維持するために、大きくなる荷重に基づく緊締チャック１２の下降は、平行に行われねばならない。このようにすると、圧着ローラ５の軸線と緊締チャック１２の軸線とは、常に互いに平行なままである。圧着ローラ５は両側において支持されているので、重力の作用方向に対する圧着ローラ５の軸線の角度は不変である。緊締チャック１２の平行な下降は、緊締チャック１２および緊締チャック１２の支持部の構造上の構成の他に、鍔軸受２０に作用するアクティブな調節手段２５.１によって決定的に達成される。それぞれの巻取りスピンドル１１.１，１１.２には、このような調節手段２５.１が対応配置されている。図２から分かるように、両巻取りスピンドル１１.１，１１.２にはさらにそれぞれ１つの第２の調節手段２５.２が対応配置されている（この調節手段２５.２の機能については図２に対する記載においてさらに詳しく述べる）。調節手段２５.１，２５.２は、制御装置３０に接続されている。このようにして、これらの調節手段２５.１，２５.２は、制御装置３０内に格納されたアルゴリズムを用いて移動させることができる。これらのアルゴリズムは、平行な下降が保証されるように構成されている。このときアルゴリズムは、２つの異なったコンセプトに従うことができる。両コンセプトは、一方では開ループ制御アルゴリズムであり、かつ他方では閉ループ制御アルゴリズムであってよい。
【００２９】
制御時に、調節手段２５.１，２５.２がどのように移動するかは、相応の式またはルックアップ表（Wertetabelle）を用いて正確に予め確定されている。これらの式もしくはルックアップ表は、巻取り機における実験を通じて経験的に作成し、かつ制御装置３０内に組み込むことができる。択一的に式もしくはルックアップ表は、シミュレーション計算を用いて生ぜしめられる。そのために、巻取り機の、十分に正確な数学的なモデルが存在している。
【００３０】
ルックアップ表は、種々様々な実施形態において、例えば距離・時間関係として存在してよい。このとき巻成過程のそれぞれの時点に対して、調節手段２５.１，２５.２の位置が予め設定されている。択一的に、距離・パッケージ重量関係を備えたルックアップ表が、制御装置３０内に格納されていてもよい。パッケージ重量は、合成糸１の材料の密度と、巻成過程のそれぞれの時間に対する、押出しプロセスにおいて使用された紡糸ポンプの回転数とを用いて、確定することができる。巻取り重量は、同様に、巻取りスピンドル１１.１；１１.２において巻き取られる糸１の番手、および巻取りスピンドル１１.１；１１.２のスピンドル回転数を用いて確定することができる。このとき調節手段２５.１，２５.２の位置は、パッケージ７の重量に関係している。紡糸ポンプの回転数、および紡糸ポンプを通る溶融プラスチックの検出可能な容積流を介して、もしくはスピンドル回転数を介して、間接的に時間が照会される。最後に、最も僅かなコストで検出可能でありかつそれにもかかわらず十分に高い精度を有する、ルックアップ表の変化形態に対しては、当業者によって決定がなされる。
【００３１】
閉ループ制御時に調節手段２５.１，２５.２の移動は、規定通りに、圧着ローラ５とパッケージ表面との間における力が、巻成過程全体にわたってかつ緊締チャック１２のそれぞれの軸方向位置において等しいままであるように実施される。そのためには、図面を見易くするために図示されていない追加的な測定装置が必要である。圧着ローラ５とパッケージ表面との間における力は、軸方向においてずらされて配置された少なくとも２つの位置において測定される。このことは、例えばローラ保持体におけるストレーンゲージを用いて行うことができる。これらの力測定装置は、同様に制御装置３０に接続されており、かつ制御装置から供給されたデータは、閉ループ制御のための基礎を形成する。２つの力測定装置の使用時には、両測定値の差が形成され、調節手段２５.１，２５.２は、この差が０になるまで長く移動させられる。この動作は、全巻成過程中に連続的に行われる。
【００３２】
図１に示された巻取り機では、全部で４つの巻成箇所が示されており、これによって突出している巻取りスピンドル１１.１には、全部で４つのパッケージ７が保持されている。巻成箇所の数およびパッケージ７の数は、一例である。長く突出している巻取りスピンドルでは、１０、１２またはそれどころか１６のパッケージを同時に巻成することができる。
【００３３】
図２には、本発明に係る巻取り機の第１実施形態のパッケージタレット８が正面図で概略的に示されている。このとき巻取りスピンドル１１.１、鍔軸受２０および緩衝リング２３は断面図で示されているので、内部に位置している部材をも見ることができる。第２の巻取りスピンドル１１.２は、同一に構成されかつ支持されているので、ここでは図示しない。巻取りスピンドル１１.１は、位置固定の中空保持体１３に支持されており、この中空保持体１３は、パッケージタレット８に不動に結合されている。中空保持体１３の内部において、巻取りスピンドル１１.１の作動時に駆動軸１４が回転する。駆動軸１４は、緊締チャック１２に結合されており、緊締チャック１２はしたがって駆動軸１４と同じ速度で、しかしながら中空保持体１３の外側において回転する。緊締チャックは、鍔軸受２０、緩衝リング２３および両調節手段２５.１，２５.２を用いてパッケージタレット８に結合されている。調節手段２５.１は、回転ジョイント２７.１によってパッケージタレット８に結合されている。調節手段２５.１は、この回転ジョイント２７.１に基づいて、パッケージタレット８の軸線に対して垂直な平面において旋回可能に保持されている。同じことは、調節手段２５.２と、調節手段２５.２をパッケージタレット８に結合している回転ジョイント２７.２とに対しても言える。鍔軸受２０は、回転する緊締チャック１２と位置固定の調節手段２５.１，２５.２との間における回転を可能にするために働く。鍔軸受２０は、玉軸受として形成されている。内レース２２は、緊締チャック１２と共に回転し、外レース２１は、緩衝リング２３を介して両調節手段２５.１，２５.２に結合されている。外レース２１と内レース２２との間には、鍔軸受２０の玉が配置されている。緩衝リング２３は、巻取りスピンドル１１.１の振動特性を改善するために働く。緩衝リング２３は、２つの同心の金属リングから成っており、両金属リングの間には複数の緩衝体２４が位置している。ここでは例として均一に分配された４つの緩衝体２４が略示されている。しかしながらこの数は可変であるので、それよりも多くのまたはそれよりも少ない緩衝体２４が、緩衝リング２３内に配置されていてよい。緩衝体２４は、発生する振動を緩衝するのに特に良好に適したゴム状材料から成っている。調節手段２５.２は、別の回転ジョイント２７.３を用いて、緩衝リング２３の外側に固定されている。この回転ジョイント２７.３は、上に述べた回転ジョイント２７.１，２７.２のように、パッケージタレット８に対して垂直に位置する軸線を中心にした回転を可能にする。調節手段２５.１は、緩衝リング２３に向かって固定支持部２８を有している。この固定支持部２８は、調節手段２５.１と緩衝リング２３との間における運動を不可能にしているので、調節手段２５.１の作用方向と、緩衝リング２３の外周部における固定支持部２８の接線との間における角度は、常に９０°である。これら３つの回転ジョイント２７.１，２７.２，２７.３と固定支持部２８とを用いて、スタティックに確定された系が生ぜしめられ、これによって緊締チャック１２は、２つの調節手段２５.１，２５.２を用いて所望の位置にシフト可能である。このシフトは、２つのねじ山付スピンドル２６.１，２６.２を用いて変換され、このときねじ山付スピンドル２６.１は、調節手段２５.１の一部であり、かつねじ山付スピンドル２６.２は、調節手段２５.２の一部である。ねじ山付スピンドル２６.１によって、調節手段２５.１の両支持部の間における長さ、つまり回転ジョイント２７.１と固定支持部２８との間における長さが可変である。ねじ山付スピンドル２６.１を用いて、このねじ山付スピンドル２６.１の回転運動が並進運動に変換され、これにより間隔変化が生ぜしめられる。間隔値に直接関連する、どれだけ多くねじ山付スピンドル２６.１を回転させるべきかという調節信号は、制御装置３０から、データ接続線３１.１を介して、ねじ山付スピンドル２６.１の、ここには図示されていないモータに伝達される。同じことは、ねじ山付スピンドル２６.２、データ接続線３１.２、回転ジョイント２７.２および回転ジョイント２７.３を備えた調節手段２５.２に対しても言える。これらの長さ変化によって、中空保持体１３に対する緊締チャック１２の任意のシフトを達成することができる。通常時においてこれらの長さ変化は、緊締チャック１２が鉛直方向で下方に向かって下降させられるように互いに合わせられており、これによって緊締チャック１２の軸線と圧着ローラ５の軸線との間における平行性を、増大したパッケージ重量時においても維持することができる。ここに図示されている、ただ１つの不動に取り付けられた調節手段は、鉛直方向で下方に向かっての緊締チャック１２のシフトを、全巻成過程中に保証するのに十分ではない。それというのは、巻成過程中にパッケージタレット８は回転し、これによって不動に取り付けられた調節手段の作用方向が変化するからである。しかしながら２つの調節手段２５.１，２５.２を用いると、パッケージタレット８の位置とは無関係に、鉛直方向で下方に向かっての緊締チャック１２の下降が可能である。図２に示された配置形態では、重力が鉛直方向で下方に向かって作用することを前提にすると、そのためにねじ山付スピンドル２６.１は進出し、かつねじ山付スピンドル２６.２は進入しなくてはならない。このとき両調節手段２５.１，２５.２は、本実施形態では９０°である角度２９を互いの間に成して配置されている。角度２９の好適な値は、４５°〜１３５°である。この範囲において、緊締チャック１２の可能な移動範囲と調節手段２５.１，２５.２の必要な安定性との間における良好な妥協案を得ることができる。
【００３４】
２つの調節手段２５.１，２５.２の代わりに、調節手段２５.１と同様なただ１つの調節手段によっても緊締チャック１２の平行な下降が可能ではある。しかしながらそのためには、パッケージタレット８におけるこの調節手段２５.１の支持部は、その位置が可変でなくてはならず、このように構成されていると、パッケージタレット８の回転時にも、緊締チャック１２に対する調節手段２５.１の力の作用方向は、常に鉛直方向で下方に向かって方向付けられる。
【００３５】
またねじ山付スピンドル２６.１，２６.２の代わりに、例えば偏心円板、空気力式駆動装置またはステップモータのような他の手段を、２つの調節手段２５.１，２５.２において使用することが可能である。
【００３６】
本発明に係る巻取り機の第１実施形態の巻取りスピンドル１１.１が断面されて側面図で、図３に概略的に示されている。図２におけるように、巻取りスピンドル１１.１、鍔軸受２０および緩衝リング２３は、断面されて示されているので、内部に位置している部材をも見ることができる。図３においては、中空保持体１３内における駆動軸１４の支持形態を認識することができる。そのために第１のころがり軸受１６.１が、機械フレーム２に隣接して駆動軸１４と中空保持体１３との間に配置されており、第２のころがり軸受１６.２が、巻取りスピンドル１１.１の突出する部分において同様に駆動軸１４と中空保持体１３との間に位置している。カップリング１５を用いて、駆動軸１４は、図１において見ることができるスピンドル駆動装置１０.１に結合可能である。フランジ結合部１７を介して、駆動軸１４は緊締チャック１２に結合されている。このフランジ結合部１７は、駆動軸１４の突出する端部に位置している。駆動軸１４の軸線方向に位置している複数のねじは、フランジ結合部１７の部分である。緊締チャック１２の外側の中空体が、フランジ結合部１７から突出する方向において、このときここでは単にこの領域の小さな部分だけが示されているが、かつパッケージタレット８における支持部に向かっても形成されている。緊締チャック１２を取り囲んで、クランプ装置１８と緊締周壁１９とが配置されており、このクランプ装置１８と緊締周壁１９とを用いて、図１に示された巻管６が固定可能であり、これらの巻管６において糸１をパッケージ７に巻き取ることができる。クランプ装置１８および緊締周壁１９は、緊締チャック１２をその全軸方向長さにわたって取り囲んでおらず、軸受側において鍔軸受２０のための領域を空けている。この鍔軸受２０を用いて、回転可能な緊締チャック１２と位置固定のパッケージタレット８との間における結合がなされる。そのために鍔軸受２０の内レース２２は、緊締チャック１２に不動に結合されており、外レース２１は、玉を介して同心にかつ内レース２２の周りを回転可能に保持されている。巻取り機の振動特性および特に巻取りスピンドル１１.１の振動特性を改善するために、鍔軸受２０の外レース２１の周りには緩衝リング２３が配置されており、この緩衝リング２３は、間に位置する緩衝体２４を備えた２つの同心の金属リングから成っている。これらの緩衝体２４は、図示の図面において選択された切断平面では見えない。この緩衝リング２３とパッケージタレット８の突出部との間には、調節手段２５.１が配置されている。図面を見易くするために、緊締チャック１２をシフトさせるための第２の調節手段２５.２はここでは示されていない。ねじ山付スピンドル２６.１を用いて、緊締チャック１２と、パッケージタレット８における突出部もしくは中空保持体１３との間における半径方向間隔は、双方向矢印の方向において可変である。記載された間隔に直接作用する、ねじ山付スピンドル２６.１を回転させるための調節信号は、ここでは図示されていない制御装置３０から、データ接続線３１.１を介して調節手段２５.１に伝達される。ここに示された調節手段２５.１は、固定支持部２８を用いて緩衝リング２３に不動に結合されており、ひ���ては鍔軸受２０にも不動に結合されており、これによって双方向矢印によって象徴的に示された、ねじ山付スピンドル２６.１の並進運動方向は、常に、緩衝リング２３の表面における接線に対して垂直に、固定支持部２８を貫いて位置している。この運動方向は、調節手段２５.１から緊締チャック１２にもたらすことができる力の方向に合致している。巻成過程中における設備の作動時に、緊締チャック１２に対する荷重は、大きくなるパッケージ７に基づいて常に増大する。これによって、特に緊締チャック１２の、しかしながらまた中空保持体１３および駆動軸１４の屈曲は、益々大きくなる。このような屈曲は、もし鍔軸受２０の、以下に記載する調節が行われないと、多くの荷重事例において、緊締チャック１２の軸線と圧着ローラ５の軸線とがもはや互いに平行に位置しなくなることを惹起することになる。緊締チャック１２が突出する端部において下方に向かって傾いていると、鍔軸受２０もまた同様に、両調節手段２５.１，２５.２を用いて鉛直方向で下方に向かって案内され、その結果緊締チャック１２の軸線と圧着ローラ５の軸線との平行性が保証されたままになる。理論的には、緊締チャック１２が機械フレーム２の近傍における軸受側の端部において下方に向かって傾いているような事例も考えられる。このことは、例えば、単に巻取りスピンドル１１.１のこの軸受側の部分だけにおいて糸１がパッケージ７に巻き取られるような場合に相当する。この場合には、鉛直方向で上方に向かっての鍔軸受２０の移動が行われることになり、これによっても同様に緊締チャック１２の軸線と圧着ローラ５の軸線との上に述べた平行性を得ることができる。
【００３７】
上に記載された巻取り機を用いて、パッケージ７の特に良好な構造を得ることができるので、欠陥のあるパッケージ７に基づく、さらなる加工における問題を、ほぼ排除することができる。特に、本発明に係る巻取り機および本発明に係る方法によって製造されたパッケージ７は、特に均一なパッケージ密度を有している。この良好なパッケージ構造は、多数の荷重事例に対しても得ることができるので、巻取り機は極めてフレキシブルに使用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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