DD219012A3 - Fadenfangeinrichtung an einer schnellaufenden papierhuelse - Google Patents

Abstract

Fadenfangeinrichtung an einer schnellaufenden Wickelhuelse, insbesondere Papierhuelse, die in Schnellspinntechnologien eingesetzt wird. Die Fadenfangeinrichtung zielt in Verbindung mit der Huelse auf eine kostenguenstige Herstellung und hohe Fangsicherheit, insbesondere bei teil- oder vollautomatischen Fadenanlegetechnologien. Es war die Aufgabe zu loesen, die Papierhuelse mit einer Fangeinrichtung zu versehen, die ein sicheres Fangen auch bei mehrmaliger Verwendung einer Huelse ohne Ueberschreitung der zulaessigen Fadenzugkraft gewaehrleistet. Die Aufgabe wurde erfindungsgemaess geloest durch einen im Wickelbereich der Fadenreserve liegenden, im Umfang verlaufenden, in wenigstens zwei Stufen sich verengenden und im Querschnitt lanzettfoermig ausgebildeten Fangschlitz, dessen Schlitzwandungen im Grunde einer 2 bis 3 mm tiefen Eindruckrille beginnen und durch die Schnittflaechen der aus dem Klebeverband gelockerten, federnden Papierlamellen gebildet werden. Fig. 2

Description

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eine anfangs etwa 3mm breite und tiefe Rille, zeigt, im Querschnitt gesehen, im tiefergehenden Schlitzbereich eine Vielzahl getrennter Papierlagen, deren Schnittkanten einwärts gepreßt sind. Da die Lagen untereinander an Formschluß verloren haben, federn sie geringfügig einwärts, sobald ein Filament oder ein Filamentbündel im Zuge des Fadenanlegens eingedrückt wird. Bei jedem geringfügigen Zug nach außen aber ergibt sich ein Klemmwiderstand durch das Aufrichten der Papierlagen, eine Klemmsperre. Ein geklemmter Faden vermag jedoch noch in der Umfangsrichtung in Richtung des Schlitzendes zu rutschen, wobei er bei tangentieller Lage zur Hülsenoberfläche einerseits immer mehr Filamentbündel erfaßt und andererseits die Beschleunigung des Gesamtfadehs bis zur Endbeschleunigung bewirkt. Offensichtlich sind hier die Ursachen sowohl für die absolute Fangsicherheit als auch das Fangen ohne Fadenbruch gegeben. Findet die Hülse für einen zweiten oder dritten Einsatz Verwendung, so ist ihre Fangsicherheit in keiner Weise beeinträchtigt, da der Einlauf bereich für den Faden frei und lediglich gegen Ende des schmälsten Schlitzbereiches Filam'entreste verhakt sind, die durch einen Handzug in Richtung auf den Schlitzanfang entfernt werden können. Selbst einige verbleibende Filamentresfe schränken die zugedachte Funktion nicht ein. Die Papierhülse, allgemein als Einweghülse bekannt, kann hiermit bei Erhaltung der übrigen Form-Normen eine Zwei- und Mehrfachverwendung zugeordnet werden. -

Ausführungsbeispiel ,

Dazu zeigt: ;· · ' , ·

Fig. 1: die Draufsicht auf eine Papierhülse mit eingebrachtem Schlitz und Fig.2: die Prinzipskizze des Schlitzquerschnitts.

Beispiel 1

Nach dem Schnellspinnverfahren wird ein multifiler Polyesterfaden des Titers 16,7 tex (32) mit 3500m/min auf je eine der beiden auf einen Wickeldorn aufgesteckten spiralgewickelten Papierhülsen 1 gewickelt, deren Wandstärke 8 mm beträgt. Einseitig, etwa 10 bis 13 mm vom Rand entfernt, ist ein auf dem halben Umfang verlaufender, 2,5 mm tiefer Schlitz 2 eingebracht, der im Grunde einer 3 mm breiten eingedrückten Rille 4 mit a = 40° bis 45° Neigung der Rillenwandung verläuft. Die Schlitzbreite engt sich bei 90° Drehwinkel von 0,5mm über 40 mm Länge als Stufe3 a auf 0,05 mm ein. Im Querschnitt gesehen (Fig. 2) ist der Fangschlitz 2 lanzettförmig ausgebildet, wobei seine Schlitzwandungen 2a durch die Schnittflächen federnder Papierlamellen 5 gebildet werden.

Das Fadenanlegen erfolgt mittels Handinjektoren bei der vorgenannten Umfangsgeschwindigkeit. Wird bei Umschlingungswinkeln ab 10° aufwärts der laufende Faden in paralleler Richtung dem Schlitz 2 zugeführt, so berührt er die Schlitzwandungen 2 a im breiteren Teil, erzeugt dabei eine Wandreibung mit den außen liegenden Filamenten. Eine Beschleunigung des Fadens als Gesamtgebilde setzt ein und der Faden rutscht, schon von den Schnittflächen der Papierlamellen 5 erfaßt und geführt, in die schmaleren Teile des Schlitzes 2 bis seine gleitende Bewegung bei dem Gleichgewicht der Kräfte zwischen Zug- und Wandreibungsplus Klemmkräften, die sich aus dem Aufrichten der biegsamen Papierlamellen 5 ergeben, in Übereinstimmung stehen. Der Fadenfang war bereits am Ende der Verengung zum Stillstand gekommen. Damit endet die Beschleunigung, der Faden reißt vom Übergabeorgan ab, die Fadenreserve kann gewickelt und anschließend die Changierung begonnen werden. Der Wickel wurde abgearbeitet und die Hülsen nach einer Zustandskontrolle zu einem Teil für die Zweitverwendung vorgesehen. Filamentreste wurden aus der ersten Verengung entfernt durch Ziehen in tangentialer Richtung entgegen der Drehrichturig. Eine Zweitbewicklung verlief in gleicherweise wie oben dargestellt.

Beispiel 2

Ein Polyesterfaden des Titers 5 tex (20) wird mit 4500 m/min auf eine der vorgenannten Papierhülsen 1 gewickelt. Aufgrund höherer Abzugsgeschwindigkeit und geringerem Fadenquerschnitt bedarf es einer angepaßten Maximalzugkraft in der Beschleunigungsphase. Diese Bedingung konnte erfüllt werden dadurch, daß der Faden nach dem Einlaufen in den ersten Teil des Schlitzes 1 in der ersten Verengung noch nicht zum Stillstand kam, sondern in die zweite Verengung bei 75% der Endgeschwindigkeit rutschte. Fadenbrüche wurden in der Anlegephase nicht verzeichnet, da offensichtlich die verlängerte Beschleunigungszeil: bei geringerer beschleunigter Fadenmasse in vorteilhaftem Verhältnis standen. ' \ .

In Betracht gezogene Druckschriften: -DE-OS " 16605Ö0', (29 a, 6/13)

Claims (1)

1. -1 - 243 364 4

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   Erfindungsanspruch:

   Fadenfangeinrichtung an einer schnellaufenden Wickelhülse, insbesondere spiralgewickelten Papierhülse, die im Bereich aufzubringender Fadenreserve eine peripheren Fangschlitz aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangschlitz (2) in wenigstens einer Stufe (3), deren erste (3a) bei 40% bis 60% seiner Länge angeordnet, von 0,7mm bis 0,35mm verengt ist, die letzte Stufe (3 b) bei 70% bis 80% der Länge liegt und zu einer Verengung auf 0,1 mm bis 0,05 mm führt, wobei die Verengung selbst 25mm bis 40mm Stufenlänge besitzt, und der lanzettförmige Querschnitt des Fangschlitzes (2), der im Grunde einer Eindrückrille (4) mit a =30° bis 45° Wandneigung beginnt, durch die Schnittflächen zur Rotationsachse der Papierhülse (1) geneigter, federnder Papierlamellen (5) gebildet ist.
   Hierzu 1 Seite Zeichnungen

   Fadenfangeinrichtung an einer schnellaufenden Papierhülse

   Anwendungsgebiet der Erfingung

   Die Erfindung ist anwendbar in der Chemiefaserindustrie bei der Herstellung endlos gesponnener Fäden.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Mit stetig steigenden Wickelgeschwindigkeiten und programmiertem automatischem Hülsenwechsel werden die Forderungen an ein sicheres Fadenfangen als Wickelanfahg ständig höher. Während bei geringeren Umfangsgeschwindigkeiten als Fangelemerfte eine Vielzahl von Nasen oder Schlitzen, wie im WP 46207 vorgeschlagen, vorgesehen wurden, nimmt mit steigenden Drehzahlen die Anzahl der Fangelemente ab. Bei Abzugsgeschwindigkeiten oberhalb von 3000m/min wird im DE 2331489 nur noch eine einzige in einer Wand eines Schlitzes im Hülsenkörper ausgebildete Zacke als ausreichend angesehen.

   'Bei höheren Geschwindigkeiten von 4000m/min und mehr geht offensichtlich der Umstand, daß an den Maschinengestellen vielfach Luftverwirbelungen auftreten, die durch die hohen Umfangsgeschwindigkeiten an den Bewicklungen erzeugt werden, ,in die vorgeschlagene Lösung gemäß DE 2919317 ein. Der zu fangende Faden wird mit Hilfe der Saugwirkung der schnelldrehenden Hülse an der Stirnseite mit einer Fadenfangkerbe sehr sicher erfaßt und augenblicklich mitgedreht. Selbst bei einem ersten, unsicheren Erfassen von nur einigen Filamenten des Fadenverbandes ist bei dem Sog in Richtung des Hülsenrandes mit einem sicheren Fangen bei dem nächsten Vorbeigang der Fadenfangkerbe zu rechnen. Für die von der gleichmäßigen Masseverteilung her und daher gut ausgewuchteten Papierhülsen ist diese Lösung weniger geeignet, da sich die Fangnase nicht randscharf genug ausbilden läßt und leicht beschädigt werden kann. Im DE 2907296 wird daher eine Fadenfängnase aus Kunststoff auf die Hülse geklebt Nach der DE 1660580 ist der als Fangnase dienende Vorsprung in eine V-förmige Nut oder Einkerbung eingelassen. Bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten kann es nach der in der DE 2907296 vorgestellten Lösung zum Ablösen während des Betriebes kommen und stellt somit eine Unfallgefahr dar. Beim Betrieb der Hülsen mit Fangnasen erfährt der meist vor dem Fangen beschleunigte Faden nachdem Erfassen einzelner Filamente eine so hohe, steil ansteigende Beschleunigung, daß Kapillar oder sogar Fadenbrüche auftreten. Abgerissehe Filamentenden führen zur schnellen Verschmutzung der Maschinenelemente. Bei der Anhäufung an bestimmten Umlenksteilen, meist durch statische Aufladung begünstigt, auch zu vermehrten Fadenbrüchen. Diesen Nachteilen geht eine andere bekannte technische Lösung aus dem Wege, indem in Randnähe der Hülse, insbesondere einer mit Soft- oder Kraftpapier gewickelten, ein in radialer Richtung keilförmig ausgebildeter, in Umfangsrichtung über 180° bis 270° Drehwinkel verlaufender, sich von 0,55mm bis 0,05 verjüngender, 2mm tiefer Fangschlitz eingebracht ist. Der Übergang von der Mantelfläche zu den Keilwänden ist gerundet. Das Fadenfängen ist, durch die Keilform bedingt, recht sicher. Denn sobald in der Keiltiefe eine bestimmte Anzahl !Filamente Wandberührung erhalten, durch Wandreibung mitgezogen werden, liegt bei der nächsten Umdrehung der Faden belastend darüber, erhöht die Wandreibung und zieht mit hoher Beschleunigung den Fadenverband zum Legen der Fadenreserve nach. Diese Fäden laufen in Umfangsrichtung in den engeren Bereich der keilförmigen Vertiefung und aus ihr heraus auf die Mantelfläche. Bei dem Abnehmen an die Reservespule verbleibt ein Teil der Anfangswindungen im Keifgrund, ι da das Herauswickeln zu aufwendig erscheint. Wird nun diese Hülse nochmals zur Bewicklung verwendet, verschlechtert sich die Fangsicherheit wesentlich, da die Funktion der keilförmigen Kerbe im Anfangsbereich des Schlitzes gestört ist und keine Garantie dafür besteht, daß im sich verengenden Teil des Schlitzes noch im Vorbeidrehen eine so hohe Wandreibung erzeugt wird, daß der Faden im gesteuerten Zeitraum mitgerissen und dann als Fadenreserve gelegt wird. Ein mehrfaches Abrutschen führt zu Störungen im Anlegevorgang und zu fehlerhafter Fadenreserve.

   Ziel der Erfindung

   Die Erfindung zielt hin auf eine fadenfangende schnellaufende Wickelhülse für polyfile Fäden, insbesondere spiralgewickelte Papierhülsen, die kostengünstig hergestellt für den gesamten Titerbereich textiler Fäden und mehrfach verwendbar sind und mit hoher Sicherheit in automatischen Hülsenwechseleinrichtungen arbeitet.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   Der Erfindung war die Aufgabe gestellt, insbesondere schnellaufende spiralgewickelte Papierhülsen mit einer am Umfang liegenden schlitzförmigen Fadenfangvorrichtung zu versehen, die das Fadenfangen ohne Überschreitung der Reißgrenzen auch bei mehrfacher Verwendung gestattet.

   Die Aufgabe wurde gelöst durch das Einbringen eines im Wickeibereich der Fadenreserve liegenden, auf dem Umfang verlaufenden, in wenigstens einer Stufe sich verengenden und im Querschnitt lanzettförmigen Fangschlitzes, dessen Schlitzwandungen durch die Schnittflächen federnder Papierlamellen gebildet sind. Die anfängliche Breite des Fangschlitzes beträgt dabei 0,7 mm bis 0,35 mm und läuft aus mit Klemmschlitz 0,10 bis 0,05mm. Die Schlitzbreitenänderung erstreckt sich auf eine Länge von 25 bis 40 mm. Der mit dem breiteren Teil verlaufende Fangschlitz erfaßt einen polyfilen Faden, der mit einem Umschlingungswinkel von 10° bis 20° an die Hülse gelegt ist, an nach außen stehenden Filamentteilen und läßt sie im sich verengenden Schlitz in eine zweite oder eine dritte Stufe gleiten. Dabei ergeben sich Beschleunigungswerte, die zulässige Reißkräfte am Filament und Filamentbündel nicht überschreiten, zumal in der Gleitbewegung der ersten Filamente stetig mehr

   Filamentbündel in den Schlitz mitgerissen werden und injjleichem Maße die gesamte Filamentschar die

   Umfangsgeschwindigkeit der Hülse erreicht. Ein Ablösen der ersten Filamente von der Hülsenfläche nach dem Erfassen durch den Schlitz wurde nicht beobachtet. Die durch das Einbringen des Schlitzes erfolgte Deformation der Papierh.ülsenoberfläche,