DE102006002543A1

DE102006002543A1 - Wickelträger

Info

Publication number: DE102006002543A1
Application number: DE200610002543
Authority: DE
Inventors: Jörg MESCHUT; Hans-Günther KOHL
Original assignee: Sonoco Development Inc
Current assignee: Sonoco Development Inc
Priority date: 2006-01-18
Filing date: 2006-01-18
Publication date: 2007-07-26
Also published as: WO2007082705A8; WO2007082705A1

Abstract

Die Erfindung offenbart einen Wickelträger (1, 2) zur Aufnahme von Wickelgut, mit einer Längsachse (6) und einem dazu rotationssymmetrischen Körper (5), der eine das Wickelgut tragende Tragfläche bildet, wobei der Wickelträger (1, 2) ein erstes Ende und ein diesem gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei mindestens zwei Wickelträger (1, 2) an jeweils mindestens einem ihrer Enden (3, 4) komplementär zueinander ausgebildet und zusammenfügbar sind, sowie ein Verfahren zur Handhabung eines solchen Wickelträgers (1, 2). Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Handhabung von Wickelträgern (1, 2) dahingehend zu rationalisieren, dass zum Beispiel trotz einer Vermeidung von Umspulvorgängen große Lauflängen von Garn realisierbar sind. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass durch das Zusammenfügen von mindestens zwei Wickelträgern (1, 2) eine Verbindung erzeugbar ist, von der Biegemomente (M) um eine zu einer der Längsachsen (6) senkrechten Achse (14) und Zugkräfte (Z) in axialer Richtung der Wickelträger (1, 2) aufnehmbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelträger zur Aufnahme von Wickelgut, mit einer Längsachse und einem dazu rotationssymmetrischen Körper, der eine das Wickelgut tragende Tragfläche bildet, wobei der Wickelträger ein erstes Ende und ein diesem gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei mindestens zwei Wickelträger an jeweils mindestens einem ihrer Enden komplementär zueinander ausgebildet und zusammenfügbar sind, sowie ein Verfahren zur Handhabung eines solchen Wickelträgers.
Wickelträger durchlaufen während ihrer Verwendung verschiedene Prozessschritte. In der Textilindustrie werden Wickelträger beim Spinnen mit einem Garnwickel versehen, die in einem nächsten Schritt in einen Druckkessel auf Färbespeere angeordnet werden und bedarfsweise vor dem Färbevorgang gepresst werden. Nach einer Trocknung, der eine Zentrifugierung vorgeschaltet sein kann, werden die Garnwickel z.B. in einer Webmaschine verarbeitet. Vor beziehungsweise zwischen den jeweiligen Prozessschritten werden entweder die unbespulten Wickelträger oder die bespulten Wickelträger gelagert, transportiert oder es erfolgt eine Bestückung der Maschinen damit. Bei der Lagerung, dem Transport oder in einigen der Maschinen werden die unbespulten beziehungsweise die bespulten Wickelträger axial über- oder nebeneinander angeordnet.
Beim Bespulen der Wickelträger bleibt technisch bedingt stets an beiden Enden ein Bereich unbewickelt, so dass aus den erzeugten Wickeln an beiden Seiten ein Teil des Wickelträgers herausragt.
Oftmals werden die Garnwickel vor der Färbung, bei der die einzelnen bespulten Wickelträger axial übereinander auf einem Färbespeer angeordnet werden ebenfalls in axialer Richtung zusammengepresst. Das Pressen dient der Erzeugung einer homogenen Garnsäule, wodurch das Behandlungsmedium gleichmäßige Durchströmungsverhältnisse erfährt. Bei der Anordnung der bespulten Wickelträger übereinander stoßen die Wickelträger sofort aneinander, während zwischen den Wickeln benachbarter Wickelträger zunächst ein Ringraum frei bleibt.
Bei dem Pressvorgang verlagern sich, bedingt durch den Freiraum, die Wickel relativ zu ihren zugehörigen Wickelträgern und es kommt zu Störungen im Garnverlauf, insbesondere bei der innersten Garnlage, was sich bei einem späteren Abspulen nachteilig auswirken kann.

Aus der Offenlegungsschrift DE 39 09 979 A1 ist bekannt, einen Wickelträger an seinen Enden so auszubilden, dass die Wickelträger in den Stirnbereichen ineinander steckbar sind. Dadurch stoßen die Stirnflächen der Wickel beim ineinander Stecken der bespulten Wickelträger bereits vor dem Pressen direkt aneinander. Der ungenutzte Wickelträgerbereich, der bei einem Spulvorgang nicht bewickelt wird, verschwindet im Wesentlichen in dem benachbarten Wickelträger. Auf diese Weise werden die negativen Folgen des Pressvorgangs vor der Färbung deutlich verringert. Weiterhin wird der erforderliche Platzbedarf der aufeinander gesteckten Wickelträger bei der Lagerung, dem Transport und der Verarbeitung reduziert. Im zusammen gesteckten Zustand kann der Übergangsbereich der benachbarten Wickelträger keine Zugkräfte oder Biegekräfte in axialer Richtung des Wickelträgers aufnehmen.

In der Textilindustrie werden unbespulte oder bespulte Wickelträger in den verschiedenen Produktionsschritten entweder einzeln oder ineinander gesteckt gehandhabt. Die axiale Länge eines Wickelträgers ist verfahrenstechnisch dadurch begrenzt, dass zum Beispiel in einer Spinnerei eine Vielzahl von Spinnstellen nebeneinander angeordnet sind. Bei dem Open-End-Spinnen wird die axiale Länge ebenso durch eng nebeneinander angeordnete Rotoren begrenzt. Gleichzeitig ist der Außendurchmesser eines bespulten Wickelträgers durch zwei entscheidende Faktoren begrenzt. Zum Einen steigt beim Spinnen der radiale Druck, abhängig von der Garnstärke und Garnqualität, auf den Wickelträger mit der darauf bereits aufgewickelten Lauflänge an, was bei Überschreitung des maximal aufnehmbaren Drucks des Wickelträgers zu einer Deformation des Wickelträgers führt, und diesen somit für die weitere Verarbeitung unbrauchbar macht. Zum Zweiten wird der Außendurchmesser des bewickelten Wickelträgers durch den durch die Anordnung der Speere im Färbeapparat zur Verfügung stehenden Platz bestimmt. Bei maximal ausgeschöpftem Außendurchmesser des bewickelten Wickelträgers reduziert sich die Lauflänge mit der Vergrößerung der Garnstärke. Bei der Verarbeitung von grobem Garn kann die Lauflänge derart verkürzt sein, dass bei dem Webvorgang die Bestückung der Webmaschine, das heißt ein Spulenwechsel, in sehr kurzen Zeitabständen erfolgen muss. Demzufolge kann ein Weber weniger Maschinen gleichzeitig bedienen oder es muss mehr Personal bereitgestellt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Rationalisierung der Bestückung der Webmaschine wäre die Umspulung des Garns mehrerer Wickelträger auf einen anderen, größer dimensionierten Wickelträger. Dafür wäre jedoch ein zusätzlicher Kosten verursachender Produktionsschritt von Nöten.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Handhabung von Wickelträgern dahingehend zu rationalisieren, dass zum Beispiel trotz einer Vermeidung von Umspulvorgängen lange Abspulzeiten realisierbar sind, insbesondere auch größere Lauflängen des Garns, ohne zusätzliche Umspulprozesse zu benötigen.

Lösung

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik wird nach der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, durch das Zusammenfügen von mindestens zwei Wickelträgern eine Verbindung zwischen diesen derart zu erzeugen, dass durch die Verbindung Biegemomente um eine zu einer der Längsachsen senkrechten Achse und Zugkräfte in axialer Richtung der Wickelträger aufnehmbar sind.

Dadurch können für die weiteren Verarbeitungsprozesse, z.B. den Webvorgang, vorbereitete Wickelträger fest und stabil verbunden werden, so dass nun das entstandene „Paket" als zusammenhängende Einheit verarbeitet wird. Der Zusammenhalt und die Ausrichtung der gekoppelten Wickelträger untereinander bzw. zueinander wird insofern auch im Betrieb nicht aufgehoben bzw. verändert, als eine Erfassung der Wickelträger in axialer Richtung verhindert und eine Winkelabweichung der Längsachsen unterbunden wird.

Als Paket werden in der nachfolgenden Beschreibung die verbundenen Wickelträger verstanden. Dabei ist die Anzahl und der Zustand (bespult oder unbespult) der Wickelträger nicht von Belang. Die Längsachsen der Wickelträger eines Pakets fluchten typischerweise miteinander.

Die Verarbeitung eines Paketes, beispielsweise aus zwei bespulten Wicketrägern, weist folgende Vorteile auf. Zum Einen bestückt zum Beispiel ein Weber die Webmaschine in einem Vorgang mit einer Lauflänge von zwei bespulten Wickelträgern, was eine ernorme Zeitersparnis mit sich bringt. Es ist lediglich erforderlich, das Ende des ersten Wickels des Pakets mit dem Anfang des zweiten Wickels dieses Pakets zu verbinden. Zum Zweiten weist das Paket eine doppelt so lange Laufzeit bei der Abwicklung des Garns auf, wodurch dem Weber ermöglicht wird, in der Zwischenzeit andere Webmaschinen zu bedienen. Somit wird die Effizienz bei der Verarbeitung von Garn merklich gesteigert.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Wickelträger im unbespulten Zustand zu verbinden und das entstandene Paket einfach und sicher in seiner Gesamtheit auf einen Antriebsdorn zu stecken, wo das Paket bespult wird und schließlich als Einheit wieder vom Dorn abgenommen wird. Durch die feste Verbindung der Wickelträger, die die bei der Handhabung auf sie wirkenden Kräfte aufnehmen kann, ist ein einfaches, sicheres und schnelleres Be- und Entladen des Dorns möglich. Ebenso ist der Transport oder die Verpackung der Pakete deutlich komfortabler.

Vorteilhafterweise kann die Verbindung der Wickelträger im bespulten und/oder unbespulten Zustand durchgeführt werden. Dadurch können die Wickelträger flexibel eingesetzt werden und die Erzeugung einer Verbindung von Wickelträgern, das heißt eine Paketbildung, ist vor oder nach jedem Prozessschritt möglich.

In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Verbindung der bespulten und/oder unbespulten Wickelträger manuell und/oder zerstörungsfrei aufgehoben werden. Dies bedeutet eine weitere Flexibilität bei der Handhabung der Wickelträger vor oder nach den Prozessschritten. Einige Prozessschritte können ausschließlich mit einzelnen Wickelhülsen erfolgen, wohingegen der Einsatz von Paketen bei anderen Prozessschritten effizienter ist. Durch die Möglichkeit, Verbindungen von Wickelträgern beliebig zu schaffen beziehungsweise aufzuheben, ist eine gute Anpassung an die verschiedenen Prozessschritte möglich. Dabei ist es von Vorteil beziehungsweise unabdingbar, dass die Verbindung von Wickelträgern zerstörungsfrei aufgehoben werden kann, da nur so gewährleistet ist, eine Verbindung von Wickelträgern innerhalb eines Produktionszyklus beliebig zu schaffen und wieder aufzuheben. Jedoch ist es denkbar, für Anwendungsfäl le, bei denen nur einmal eine Verbindung der Wickelträger geschaffen und oder aufgehoben wird, eine Ausführungsform von Wickelträgern zu verwenden, bei denen die Aufhebung der Verbindung unter Zerstörung des Verschlussmechanismus erfolgt.

Nach einer Ausgestaltung des Wickelträgers entsteht die Verbindung von einem ersten Wickelträger und einem zweiten Wickelträger bei dem Zusammenfügen durch das Einclipsen von an einem Ende des ersten Wickelträgers angeordneten Schnapp-Nasen in dazu komplementär an einem Ende des zweiten Wickelträgers angeordneten Öffnungen. Bei der Zusammenführung der Wickelträger werden die Schnapp-Nasen des ersten Wickelträgers durch das im Anfangsbereich geschlossene ausgebildete Ende des zweiten Wickelträgers nach innen gedrückt und dadurch gespannt. Bei der weiteren Zusammenführung erreichen die Schnapp-Nasen den Bereich der Öffnungen des zweiten Wickelträgers und federn zurück in ihre entspannte Position. Es entsteht eine feste und kraftübertragende Verbindung, die nicht ohne Weiteres wieder aufhebbar ist.

Eine andere Art der Verbindung von einem ersten Wickelträger und einem zweiten Wickelträger bei dem Zusammenfügen kann durch das Eindrehen eines entlang einer äußeren Mantelfläche des ersten Wickelträgers angeordneten Gewindes in ein dazu komplementär entlang einer inneren Mantelfläche des zweiten Wickelträgers angeordneten Gewindes entstehen. Eine solche Verbindung ist manuell und zerstörungsfrei aufhebbar.

Ebenso aufhebbar ist die Verbindung der Wickelträger durch die Ausbildung nach Art eines Bajonett-Verschlusses.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik wird nach der vorliegenden Erfindung weiterhin vorgeschlagen, ein Verfahren zur Handhabung von Wickelträgern, bei dem ein Prozessschritt das Wickeln von Wickelgut ist, derart weiter zu entwickeln, dass mindestens zwei Wickelträger vor einem Prozessschritt an ihren Enden zusammenfügbar sind, so dass eine Verbindung der Wickelträger entsteht, von der diejenigen Biegemomente um eine zu einer der Längsachsen senkrechten Achse und diejenigen Zugkräfte in axialer Richtung der Wickelträger aufnehmbar sind, die bei der Handhabung der Wickelträger in folgenden Prozessschritten auf dieselben wirken. Durch die Verbindung der Wickelträger entsteht ein Paket, das sich durch eine größere Lauflänge des darauf aufzuwickelnden Garns auszeichnet und die Effizienz bei der Verarbeitung von Garn merklich steigert.

Vorteilhafterweise kann die Verbindung von bespulten und/oder von unbespulten Wickelträgern nach einem beliebigen Prozessschritt aufgehoben werden. Dadurch ist eine flexible Handhabung und eine optimale Anpassung der Wickelträger an die jeweiligen Prozessschritte möglich. Kann ein Prozessschritt effizienter durch die Bestückung der Maschinen mit Paketen – seien sie bewickelt oder unbewickelt – erfolgen, werden Wickelträger verbunden, und folgen Prozessschritte für einzelne Wickelträger, wird die Verbindung aufgehoben.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann für eine Vielzahl von Prozessschritten eingesetzt werden, beispielsweise für ein Bespulen der Wickelträger, ein Pressen der Garnwickel, ein Färben der Garnwickel, ein Aufbringen von Paraffinen auf die Garnwickel, eine Zentrifugierung der Garnwickel, eine Trocknung der Garnwickel, ein Umspulen der Garnwickel, ein Abspulen des Garns von den Wickelträgern und/oder ein Weben des Garns.

Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:
1 eine dreidimensionale Ansicht der komplementär ausgebildeten Enden der Wickelträger,
2 eine Ansicht der komplementär ausgebildeten Enden der Wickelträger,
3 einen Schnitt A-A durch die in 2 dargestellten komplementär ausgebildeten Enden der Wickelträger.
In den 1 bis 3 sind jeweils lediglich die komplementär ausgebildeten Enden 3, 4 eines ersten Wickelträgers 1 und eines zweiten Wickelträgers 2 dargestellt. Die beiden Enden 3, 4 sind übereinander dargestellt, um einen besseren Überblick über deren Aufbau zu verschaffen. Der rotationssymmetrische Körper 5, der die Tragfläche für das Wickelgut bildet, ist mit äquidistant angeordneten Löchern L versehen um ein Durchströmen einer Färbe- oder einer anderen Flüssigkeit bei einem Färbevorgang in einem Färbeapparat oder einer anderen Behandlung des Garns zu ermöglichen. Die jeweiligen Außendurchmesser 13, 13' der rotationssymmetrischen Körper 5 des ersten Wickelträgers 1 und des zweiten Wickelträgers 2 sind gleich groß. Der Außendurchmesser 12 des Endes 3 des ersten Wickelträgers 1 hat den selben Betrag wie der Außendurchmesser 12'' im Bereich der Laschen 9 des ersten Wickelträgers 1. Der Außendurchmesser 12 des Endes 3 des ersten Wickelträgers 1 ist dem Innendurchmesser 12' des Endes 4 des zweiten Wickelträgers 2 angepasst. Auf der Mantelfläche des Endes 3 des ersten Wickelträgers 1 sind sechs Schnapp-Nasen 7 angeordnet. 3 zeigt zwei Schnapp-Nasen 7 im Querschnitt sowie die Draufsicht von zwei weiteren Schnapp-Nasen 7. Die Schnapp-Nasen 7 weisen jeweils einen U-förmigen Schlitz 11 als Umrandung auf, der eine Bewegung der Schnapp-Nasen 7 in radialer Richtung des Wickelträgers 1 ermöglicht. Jede einzelne Schnapp-Nase 7 besteht aus einer Lasche 9 und der eigentlichen Nase 10, die sich im oberen Bereich der Lasche 9 befindet und in radialer Richtung um einen geringen Betrag über den Außendurchmesser 12'' im Bereich der Laschen 9 sowie den übereinstimmenden Außendurchmesser 12 des axialen Endabschnitts 3 des ersten Wickelträgers 1 hinausragt.
Die sechs komplementär ausgebildeten Öffnungen 8 auf der Mantelfläche des Endes 4 des zweiten Wickelträgers 2 sind geringfügig größer als die Nasen 10 auf der Mantelfläche des Endes 3 des ersten Wickelträgers 1. Werden die beiden komplementär ausgebildeten Enden 3, 4 verbunden, werden die Nasen 10 des Endes 3 des ersten Wickelträgers 1 von der geschlossen ausgebildeten Mantelfläche des Endes 4 des zweiten Wickelträgers 2 nach innen gedrückt, wodurch die Lasche 9 sich leicht verbiegt und unter Spannung gerät. Erreichen die Nasen 10 den Bereich der Öffnungen 8 werden sie durch die Spannung der verbogenen Laschen 9 in diese hineingedrückt und verhaken sich in den Öffnungen 8. Es entsteht eine formschlüssige Verbindung, die Biegemomente M um eine zu einer der Längsachsen 6 senkrechten Achse 14 und Zugkräfte Z in axialer Richtung der Wickelträger 1, 2 aufnehmen kann.
Ein Wickelträger 1, 2 kann so ausgestattet werden, dass er zwei identische Enden 3, 4 aufweist. Demzufolge müssen für die Verbindung von Wickelträgern 1, 2 immer zwei Arten von Wickelträgern 1, 2 bereit gehalten werden, zum Einen der Wickelträger 2 mit den Öffnungen 8 auf der Mantelfläche des Endes 4 und zum Anderen der Wickelträger 1 mit den Schnapp-Nasen 7 auf der Mantelfläche des Endes 3. Vorteilhafterweise wird ein Wickelträger 1, 2 mit zwei verschiedenen, komplementär ausgebildeten gegenüberliegenden Enden 3, 4 ausgestattet. Somit wird nur eine Art von Wickelträgem 1, 2 benötigt, die flexibel eingesetzt und zu einem „beliebig langen" Paket kombiniert werden können.

1: Wickelträger
2: Wickelträger
3: Ende
4: Ende
5: Körper
6: Längsachse
7: Schnapp-Nase
8: Öffnung
9: Lasche
10: Nase
11: Schlitz
12: Durchmesser
12': Durchmesser
13: Durchmesser
13': Durchmesser
Z: Zugkraft
M: Moment
L: Löcher

Claims

Wickelträger (1, 2) zur Aufnahme von Wickelgut, mit einer Längsachse (6) und einem zu dieser rotationssymmetrischen Körper (5), der eine das Wickelgut tragende Tragfläche bildet, wobei der Wickelträger (1, 2) ein erstes Ende und ein diesem gegenüberliegendes zweites Ende aufweist, wobei mindestens zwei Wickelträger (1, 2) an jeweils mindestens einem ihrer Enden (3, 4) komplementär zueinander ausgebildet und zusammenfügbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Zusammenfügen eine Verbindung erzeugbar ist, von der Biegemomente (M) um eine zu einer der Längsachsen (6) senkrechte Achse (14) und Zugkräfte (Z) in axialer Richtung der Wickelträger (1, 2) aufnehmbar sind.
Wickelträger (1, 2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Wickelträger (1, 2) bei bespulten Wickelträgern (1, 2) und/oder bei unbespulten Wickelträgern (1, 2) durchgeführt werden kann.
Wickelträger (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von bespulten Wickelträgern (1, 2) und/oder von unbespulten Wickelträgern (1, 2) manuell und/oder zerstörungsfrei aufhebbar ist.
Wickelträger (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von einem ersten Wickelträger (1) und einem zweiten Wickelträger (2) bei dem Zusammenfügen durch das Einclipsen von an einem Ende (3) des ersten Wickelträgers (1) angeordneten Schnapp-Nasen (7) in dazu komplementär an einem Ende (4) des zweiten Wickelträgers (2) angeordneten Öffnungen (8) entsteht.
Wickelträger (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von einem ersten Wickelträger (1) und einem zweiten Wickelträger (2) bei dem Zusammenfügen durch das Eindrehen eines entlang einer äußeren Mantelfläche des ersten Wickelträgers (1) angeordneten Gewindes in ein dazu komplementär entlang einer inneren Mantelfläche des zweiten Wickelträgers (2) angeordneten Gewindes entsteht.
Wickelträger (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung benachbarter Wickelträger (1, 2) nach Art eines Bajonett-Verschlusses ausgebildet ist.
Verfahren zur Handhabung von Wickelträgern (1, 2) bei dem ein Prozessschritt das Wickeln von Wickelgut ist und bei dem mindestens zwei Wickelträger (1, 2) vor einem Prozessschritt an ihren Enden (3, 4) zusammengefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusammenfügen derart erfolgt, dass eine Verbindung der Wickelträger (1, 2) erzeugt wird, von der diejenigen Biegemomente (M) um eine zu einer der Längsachsen (6) senkrechten Achse (14) und diejenigen Zugkräfte (Z) in axialer Richtung der Wickelträger (1, 2) aufgenommen werden, die bei der Handhabung der Wickelträger (1, 2) in folgenden Prozessschritten auf dieselben wirken.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung von bespulten und/oder von unbespulten Wickelträgern (1, 2) nach einem beliebigen Prozessschritt aufgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Prozessschritten um ein Bespulen der Wickelträger (1, 2), ein Pressen der Garnwickel, ein Färben der Garnwickel, ein Aufbringen von Paraffinen auf die Garnwickel, eine Zentrifugierung der Garnwickel, eine Trocknung der Garnwickel, ein Umspulen der Garnwickel, ein Abspulen des Garns von den Wickelträgern und/oder ein Weben des Garns handelt.