Vorrichtung zur Vermeidung des unregelmässigen Zerquetschens von Spulenhülsen beim
Schrumpfen von auf denselben aufgewickelten Kunststoff-Fäden
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung des unregelmässigen Zerquetschens von Spulenhülsen beim Schrumpfen von auf denselben aufgewickelten Kunststoff-Fäden. Das unregelmässige Zerquetschen der Spulenhülsen wirkt sich bei der Weiterverarbeitung der Fäden nachteilig auf die Qualität der erhaltenen Produkte aus. Die Erfindung vermeidet diese weiter unten näher erläuterten Nachteile dadurch, dass der zum Aufwickeln der Kunststoff Fäden bestimmte Hauptteil der Spulenhülse mit Schwächungsstellen versehen ist und dass Mittel vorgesehen sind, um an den Enden der Spulenhülse vorgesehene, ungeschwächte Krägen mindestens während des Schrumpfprozesses vor Deformierung zu bewahren.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung erläutert. Es ist
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer üblichen Spulenhülse, nach der Benützung,
Fig. 2 eine Ansicht einer eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung bildenden Spule,
Fig. 3 ein Längsschnitt durch einen zur Spule nach Fig. 2 gehörigen Hülsenträger in grösserem Massstab,
Fig. 4 eine Ansicht mit teilweisem Längsschnitt der Spule nach Fig. 2, mit auf derselben befindlichem Wickelkörper, nach dem Schrumpfungsprozess,
Fig. 5 ein Schnitt gemäss Linie V-V von Fig. 4 ohne Wickelkörper und
Fig. 6 der Querschnitt eines Verstärkungsringes.
Bei der Herstellung von Fäden aus Kunststoffen, z. B. von Nylonzwirn, wird der Faden üblicherweise auf eine zylindrische Kartonhülse 1 aufgewickelt und dann einige Zeit einer erhöhten Temperatur, von z B. etwa 1300 C, ausgesetzt, wodurch eine starke Schrumpfung des Fadens bewirkt wird, in der Grössenordnung von z. B. 10-20%. Beim Aufwickeln des Fadens auf die Hülse 1 wird dieselbe auf einen zylindrischen, z. B. aus Holz bestehenden Hülsenträger gesteckt, der vor dem Schrumpfungsprozess entfernt wird, so dass die Hülse 1 dem starken Druck nachgeben kann, der vom schrumpfenden Wickelkörper auf sie ausgeübt wird, und zerquetscht wird. Das Zerquetschen erfolgt dabei in zufälliger, ganz unregelmässiger Weise, z. B. wie in Fig. 1 durch die zwei Hauptquetschfalten 2 dargestellt ist.
Wenn man von der zerquetschten Hülse 1 den Faden abwickelt, wozu der Faden in der Regel von der vertikal aufgestellten, ruhenden Hülse 1 nach oben abgezogen wird, kann es vorkommen, dass der Faden am oberen, vom Wickelkörper vorstehenden Rand der Hülse 1 gleitet und dabei jedesmal, wenn er zum Ende einer Hauptfalte 2 kommt, von derselben etwas aufgehalten, d. h. gebremst wird. Die neue Spule ist dann nicht ganz gleichmässig, was - wie die Erfahrung zeigt - sogar die Gleichmässigkeit eines später mit dem Faden erieugten Gewebes beeinträchtigt. Ferner kann es vorkommen, dass nach Abwickeln des grössten Teiles des Wickelkörpers dessen Rest nach oben von der Hülse 1 abgezogen wird. Ausserdem kann u. U. der Wickelkörper schon beim Transport auf der Hülse 1 verrutschen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile sind schon sogenannte Schrumpfspulen entwickelt worden, bei denen am Spulenumfang verteilte, starre, durch Druckfedern gegeneinander abgestützte Elemente beim Schrumpfungsprozess der Durchmesserverkleinerung des Wickelkörpers folgen können. Derartige Schrumpfspulen sind immer wieder verwendbar, haben aber den Nachteil, relativ teuer zu sein.
In Fig. 2 ist eine Spule 3 gezeigt, welche die Nachteile der bisher üblichen Kartonhülsen 1 vermeidet, obwohl sie beim Schrumpfen des Kunststoff-Fadens ebenfalls zerquetscht wird, und also nicht mehr als einmal verwendet werden kann. Die Spule 3 besteht aus einer zylindrischen Kartonhülse 4 und aus einem in Fig. 3 im einzelnen dargestellten Hülsenträger 5. Die Hülse 4 weist z. B. acht in Längsrichtung verlaufende, äquidistante, z. B. durch kleine Rillen gebildete Schwächungslinien 6 auf, die sich über den zentralen, als Sitz für den Wickelkörper vorgesehenen Hauptteil 4a der Hülse 4 er- strecken, von der lediglich an den beiden Enden zwei Krägen 7 frei von Schwächungsstellen sind.
Zwischen den Krägen 7 und dem Hauptteil 4a sind je zwei nahe beieinander liegende, ringförmige Schwächungslinien 8 vorgesehen.
Der Hülsenträger 5 weist eine vorzugsweise aus Stahl bestehende Achse 9 auf, auf deren Enden zwei zylindrische Stützringe 10 und 11 befestigt sind, deren Aussendurchmesser dem Innendurchmesser der Hülse 4 und deren axiale Abmessung derjenigen der Krägen 7 entspricht. Der Stützring 10 weist einen kleinen Anschlagflansch 12 auf und ist über eine gelochte Scheibe 13 mit einer Nabe 14 verbunden, die mittels einer Stellschraube 15, die in eine Einkerbung 16 der Achse 9 eindringt, mit letzterer fest verbunden ist. Der Stützring 11 weist einen kleinen Anschlagflansch 17 auf und ist über einen gelochten, trichterförmigen Teil 18 mit einer Nabe 19 verbunden, die mittels einer Feder 20 leicht lösbar mit der Achse verbunden ist. Die Einsatzkörper 10, 12-14, und 11, 17-19, bestehen vorzugsweise aus Leichtmetall, z. B. Aluminium.
Die Feder 20 ist an einem Ende 21 mit dem Körperteil 18 fest verbunden und an seinem anderen Ende mit einem Ring 22 versehen, der durch die Achse 9 hindurchgesteckt ist. Die Achse 9 weist eine Mehrzahl von nebeneinander liegenden Ringnuten 23, auf und der vom Ende 21 abgewendete Teil des federnd exzentrisch zur Achse gehaltenen Ringes 22 greift in eine dieser Ringnuten 23 ein. Die Ringnuten 23 haben ein unsymmetrisches Profil, dessen Flanken so geneigt sind, dass der Ring 22 auf denselben federnd gleitet, wenn man die Nabe 19 auf der Achse 9 einwärts verschiebt, dass man diese Nabe 19 dagegen nicht von der Achse 9 abziehen kann, ohne die Feder 22 auf die Nabe 19 zu drücken, wodurch der Ring 22 zur Achse 9 koaxial ausgerichtet wird.
Um die Spulenhülse 4 auf dem Hülsenträger 5 anzubringen, zieht man von letzterer den Einsatzkörper 11, 19-22 ab und steckt die Achse 9 mit dem Einsatzkörper 10, 12-15 in die Hülse 4, bis der Flansch 12 an derselben anschlägt. Hierauf schiebt man den Einsatzkörper 11, 19-22 auf die Achse 9 auf, bis der Flansch 17 an der Hülse 4 anschlägt, wobei es durch Eingreifen seines Ringes 22 in eine der Ringnuten 23 in dieser Lage gesichert wird. Nun wird der Kunststoff-Faden auf die Hülse 4 aufgewickelt, wobei die Enden der Achse 9 drehbar gelagert und die Spule 3 in üblicher Weise durch Reibung an einer etwa gleich langen Antriebswalze in Drehung versetzt wird. Dabei sorgt man dafür, dass der entstehende Wickelkörper 24 (siehe Fig. 4) die beiden Krägen 7 frei lässt.
Bei der nun folgenden Wärmebehandlung wird der Hauptteil 4a der Hülse 4 regelmässig zusammengequetscht, indem sich an allen Schwächungslinien 6 kleine Falten 6' bilden, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, wobei jedoch diese Falten 6' selbstverständlich einander nicht genau gleich sein müssen. Die durch die zylindrischen Stützringe 10 und 11 gestützten Krägen 7 bleiben unverändert glatt, während die kleinen Ringzonen zwischen den ringförmigen Schwächungslinien 8 konisch deformiert werden, wie in Fig. 4 bei 25 gezeigt ist.
Nach Herausnahme des Hülsenträgers 5 aus der deformierten Spule 3' kann dieselbe mit dem geschrumpften Wickelkörper 24, der weiteren Verarbeitung zugeführt, z. B. zum Versand gebracht werden. Die undeformierten Krägen 7 verhindern ein Rutschen des Wickelkörpers 24 und gewährleisten ein vollkommen gleichmässiges Abwickeln desselben.
Obwohl die beschriebene Spule 3 die einfachste Vorrichtung zur Vermeidung der anhand von Fig. 1 erläuterten Nachteile ist, sind doch zahlreiche Va rianten möglich, um das gewünschte Resultat zu erzielen. Man kann z. B. die mit den Schwächungslinien 6 und 8 versehene Hülse 4 zur Bildung des Wickelkörpers 24 auch auf einen der üblichen, zylindrischen Hülsenträger aufstecken und beim Wickeln für Freilassung der Krägen 7 sorgen. Vor der Wärmebehandlung, für die man den zylindrischen Hülsenträger aus der Hülse 4 herausnehmen muss, kann man dann auf die Krägen 7 zwei Halteringe 26 von U-förmigem Querschnitt klemmen (siehe Fig. 6), welche Halteringe 26 auf der Hülse 4 gelassen, oder von derselben nach dem Schrumpfen wieder abgenommen werden können.
Die Verwendung der Vorrichtung 4, 26 macht etwas mehr Arbeit als die Vorrichtung 4, 5, gestattet aber eventuell bereits vorhandene, zylindrische Hülsenträger weiter zu verwenden und die Anschaffung der Spulenträger 5 zu sparen.
Es sind auch noch andere zweckmässige Mittel denkbar, um eine Deformation der ungeschwächten Krägen 7 beim Schrumpfprozess zu verhindern. Da letzterer in einem geheizten Raum (Ofen) erfolgt, in dem zahlreiche Hülsen mit ihren Wickelkörpern untergebracht werden müssen, sind im Ofen z. B. vertikale Stäbe von erheblich kleinerem Durchmesser als die Hülsen vorhanden, auf welche mehrere Hülsen gesteckt werden. Man kann nun auf diesen den Achsen 9 vergleichbaren, aber im Ofen fest angeordneten Stäben in der Länge der Hülsen 4 entsprechenden Abständen Stützscheiben oder -ringe befestigen, welche die Funktion der Stützringe 10 und 11 übernehmen.
Die Spule 3 dürfte aber im allgemeinen erheblich vorteilhafter sein als die zuletzt beschriebene Ausführungsform, zumal die Spulen 3 im Ofen auf sehr einfache Weise gehaltert werden können. Es genügt nämlich, in letzterem eine horizontale Halteplatte anzuordnen, in der in dem Durchmesser der Wickelkörper entsprechenden Abständen Löcher vorgesehen sind, wobei in jedes dieser Löcher eines der über die Einsatzkörper vorstehenden Enden einer Achse 9 einzustecken ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist das in dieser Figur obere Ende der Achse 9 mit einer Verjüngung 27 versehen, die ein solches Einstecken erleichtert.
Selbstverständlich sind auch noch andere Varianten der beschriebenen Vorrichtung möglich; insbesondere müssen die Schwächungsstellen des Hauptteiles 4a der Hülse 4 nicht unbedingt die Form von achsenparallelen Linien haben. Ferner kann auch an anderes Material als Karton für die Hülse 4 in Frage kommen, obwdhl Karton zur Zeit in wirt schaftlicher Hinsicht am günstigsten ist. Schliesslich kann man auch bereits bei der Fabrikation der Hülse 4, deren Krägen 7 verstärken, z. B. durch permanentes Verbinden mit eingelegten Verstärkungsringen.
Device to avoid the irregular crushing of bobbin tubes when
Shrinkage of plastic threads wound on the same
The invention relates to a device for avoiding the irregular crushing of bobbin tubes during the shrinking of plastic threads wound on the same. The irregular crushing of the bobbin tubes has a detrimental effect on the quality of the products obtained during further processing of the threads. The invention avoids these disadvantages, which are explained in more detail below, in that the main part of the bobbin tube intended for winding the plastic threads is provided with weakening points and that means are provided to protect non-weakened collars provided at the ends of the bobbin tube from deformation, at least during the shrinking process .
An exemplary embodiment of the device according to the invention is explained with the aid of the drawing. It is
Fig. 1 is a perspective view of a conventional bobbin case, after use,
2 shows a view of a coil forming a preferred embodiment of the device according to the invention,
3 shows a longitudinal section through a sleeve carrier belonging to the coil according to FIG. 2 on a larger scale,
4 shows a view with a partial longitudinal section of the coil according to FIG. 2, with the winding body located thereon, after the shrinking process,
5 shows a section along line V-V of FIG. 4 without the winding body and
6 shows the cross section of a reinforcement ring.
In the manufacture of threads made of plastics, e.g. B. from nylon thread, the thread is usually wound onto a cylindrical cardboard tube 1 and then for some time to an elevated temperature, for example about 1300 C, exposed, whereby a strong shrinkage of the thread is caused, in the order of magnitude of z. B. 10-20%. When winding the thread onto the sleeve 1, the same is applied to a cylindrical, e.g. B. made of wood sleeve carrier inserted, which is removed before the shrinking process, so that the sleeve 1 can yield to the strong pressure exerted on it by the shrinking bobbin, and is crushed. The crushing takes place in a random, very irregular manner, for. B. as shown in FIG. 1 by the two main pinch folds 2.
If you unwind the thread from the crushed tube 1, for which purpose the thread is usually pulled upwards from the vertically positioned, stationary tube 1, it can happen that the thread slides on the upper edge of the tube 1 protruding from the winding body and thereby every time he comes to the end of a main fold 2, something is held up by the same, i.e. H. is braked. The new bobbin is then not completely uniform, which - as experience shows - even affects the uniformity of a tissue that is later bent with the thread. Furthermore, it can happen that after the major part of the winding body has been unwound, the remainder of the winding body is pulled upward from the sleeve 1. In addition, u. U. the wound body slip on the sleeve 1 during transport.
To avoid these disadvantages, so-called shrink coils have already been developed, in which rigid elements, which are distributed around the circumference of the coil and supported against one another by compression springs, can follow the diameter reduction of the winding body during the shrinking process. Such shrink coils can be used again and again, but have the disadvantage of being relatively expensive.
In Fig. 2, a spool 3 is shown, which avoids the disadvantages of the conventional cardboard tubes 1, although it is also crushed when the plastic thread shrinks, and can therefore not be used more than once. The coil 3 consists of a cylindrical cardboard tube 4 and a tube carrier 5 shown in detail in FIG. B. eight longitudinally extending, equidistant, z. B. formed by small grooves 6 lines of weakness, which extend over the central, intended as a seat for the main part 4a of the sleeve 4 of the sleeve 4, of which only two collars 7 are free of weakening points at the two ends.
Between the collars 7 and the main part 4a, there are two ring-shaped weakening lines 8 that are close to one another.
The sleeve carrier 5 has an axle 9, preferably made of steel, on the ends of which two cylindrical support rings 10 and 11 are attached, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the sleeve 4 and the axial dimension of which corresponds to that of the collars 7. The support ring 10 has a small stop flange 12 and is connected via a perforated disk 13 to a hub 14, which is firmly connected to the latter by means of an adjusting screw 15 which penetrates a notch 16 of the axle 9. The support ring 11 has a small stop flange 17 and is connected via a perforated, funnel-shaped part 18 to a hub 19 which is easily detachably connected to the axle by means of a spring 20. The insert bodies 10, 12-14, and 11, 17-19, are preferably made of light metal, e.g. B. aluminum.
The spring 20 is firmly connected at one end 21 to the body part 18 and is provided at its other end with a ring 22 which is pushed through the axle 9. The axle 9 has a plurality of annular grooves 23 lying next to one another, and the part of the ring 22, which is held resiliently eccentrically to the axle and facing away from the end 21, engages in one of these annular grooves 23. The annular grooves 23 have an asymmetrical profile, the flanks of which are inclined so that the ring 22 slides resiliently on the same when the hub 19 is displaced inwardly on the axis 9, so that this hub 19 cannot be pulled off the axis 9 without to press the spring 22 onto the hub 19, whereby the ring 22 is aligned coaxially with the axis 9.
In order to attach the bobbin tube 4 to the tube carrier 5, the insert body 11, 19-22 is pulled off the latter and the axis 9 with the insert body 10, 12-15 is inserted into the sleeve 4 until the flange 12 strikes against it. The insert body 11, 19-22 is then pushed onto the axis 9 until the flange 17 strikes the sleeve 4, whereby it is secured in this position by engaging its ring 22 in one of the annular grooves 23. The plastic thread is now wound onto the sleeve 4, the ends of the axle 9 being rotatably supported and the bobbin 3 being set in rotation in the usual manner by friction on a drive roller of approximately the same length. It is ensured that the resulting winding body 24 (see FIG. 4) leaves the two collars 7 free.
During the heat treatment that now follows, the main part 4a of the sleeve 4 is regularly squeezed together, with small folds 6 'forming on all weakening lines 6, as can be seen from FIG. 5, although these folds 6' need not, of course, be exactly the same. The collars 7 supported by the cylindrical support rings 10 and 11 remain unchanged smooth, while the small ring zones between the annular weakening lines 8 are conically deformed, as shown in FIG. 4 at 25.
After removal of the core carrier 5 from the deformed coil 3 ', the same with the shrunk bobbin 24, can be fed to further processing, e.g. B. be brought to shipping. The undeformed collars 7 prevent the winding body 24 from slipping and ensure a completely uniform unwinding of the same.
Although the coil 3 described is the simplest device for avoiding the disadvantages explained with reference to FIG. 1, numerous variants are possible in order to achieve the desired result. You can z. B. the sleeve 4 provided with the weakening lines 6 and 8 to form the winding body 24 on one of the usual, cylindrical sleeve carriers and ensure the collars 7 are released during winding. Before the heat treatment, for which the cylindrical sleeve carrier has to be removed from the sleeve 4, two retaining rings 26 of U-shaped cross-section can then be clamped onto the collars 7 (see FIG. 6), which retaining rings 26 are left on the sleeve 4, or can be removed from the same after shrinking.
The use of the device 4, 26 makes a little more work than the device 4, 5, but allows any existing, cylindrical sleeve carriers to continue to be used and to save the purchase of the coil carriers 5.
Other useful means are also conceivable for preventing deformation of the non-weakened collars 7 during the shrinking process. Since the latter takes place in a heated room (furnace), in which numerous sleeves with their bobbins must be accommodated, z. B. vertical rods of significantly smaller diameter than the sleeves are available, on which several sleeves are inserted. Support disks or rings, which take on the function of support rings 10 and 11, can now be attached to these rods, which are comparable to axes 9 but are fixedly arranged in the furnace, at distances corresponding to the length of sleeves 4.
However, the coil 3 should in general be considerably more advantageous than the embodiment described last, especially since the coils 3 can be held in the furnace in a very simple manner. It is sufficient to arrange a horizontal holding plate in the latter, in which holes are provided at intervals corresponding to the diameter of the winding body, one of the ends of an axle 9 protruding beyond the insert body being inserted into each of these holes. As can be seen from FIG. 3, the upper end of the axle 9 in this figure is provided with a taper 27 which facilitates such insertion.
Of course, other variants of the device described are also possible; in particular, the weakening points of the main part 4a of the sleeve 4 do not necessarily have to be in the form of axially parallel lines. Furthermore, material other than cardboard can also be used for the sleeve 4, although cardboard is currently the cheapest from an economic point of view. Finally, you can also reinforce the collars 7 during the manufacture of the sleeve 4, for. B. by permanent connection with inserted reinforcing rings.