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Schrumpfhülse aus elastischem Material Die mit Hilfe von Spinndüsen
hergestellen synthetischen Fäden erfahren bei ihrer Herstellung eine Reckung, bei
welcher ihre Moleküle in Längsrichtung orientiert werden. Vor der Weiterverarbeitung
derartiger Fäden zu Textilerzeugnissen ist es daher notwendig, die Längsorientierung
ihrer Moleküle so weit zu beseitigen, daß ein Schrumpfen bei einer späteren Behandlung,
wie z. B. Kochen und Bügeln, nicht mehr eintritt.
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Die Beseitigung der Längsorientierung der Moleküle der synthetischen
Fäden wird durch Erwärmung derselben erreicht. Der betreffende Vorgang wird häufig
nach dem Fachen und Zwirnen der Fäden zu Garn ausgeführt. Durch ihn erfolgt dann
ein Schrumpfen der Einzelfäden sowie eine Fixierung der Fadendrehung.
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Eine exakte Durchführung des Schrumpf- und Fixiervorgangs ist von
großer Bedeutung. Ungleiche Schrumpfungen führen in den Textilerzeugnissen zu Maßänderungen,
Verzerrungen der Musterung und unebenen Stellen. Ferner führt bei der Garnfärbung
auf Spulen eine ungleiche Schrumpfung zu Fehlfärbungen und bei ungeschrumpftem Material
zu einer Zerstörung der sonst mehrfach verwendbaren Färbehülsen. Schließlich verursachen
auch ungleich geschrumpfte Nähfäden beim Nähen mittels Nähmaschinen Zerrungen in
den hergestellten Nähten, die eine Kräuselung der genähten Erzeugnisse bewirken.
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Das Schrumpfen und Fixieren von Garnen, die aus synthetischen Fäden
hergestellt sind, erfolgt nach Aufwickeln derselben auf sogenannten Schrumpfhülsen.
Diese Schrumpfhülsen müssen die Eigenschaft besitzen, der durch den Schrumpfvorgang
des Garns hervorgerufenen Zusammenziehung des Garnwickels nachgeben zu können.
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Vielfach werden Schrumpfhülsen aus Pappe verwendet, bei welchen ein
Papprohr mit dünner Wandstärke durch eine Federhülse abgestützt wird und die äußere
Mantelfläche des Papprohrs mit einer Metallfolie versehen ist. Die in Frage stehenden
Schrumpfhülsen weisen jedoch den Nachteil auf, daß ihre Papphülse bei dem Schrumpfvorgang
zerknickt wird, was zur Folge hat, daß die inneren Garnlagen des Garnwickels den
Knickstellen entsprechend verformt werden. Abgesehen davon ist bei diesen Schrumpfhülsen
von Nachteil, daß die Knickung ihrer Papphülse zu einer Behinderung beim späteren
Abspulen des Garns von diesen führt, wodurch vielfach ein störungsfreies Arbeiten
mit ihnen unmöglich wird.
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Ferner gibt es bereits Schrumpfhülsen aus Pappe oder ähnlichem durch
Dampf zu erweichendem Ma-
terial, auf welche das zu schrumpfende Garn aufgewickelt
wird und welche zwecks Durchführung des Schrumpfvorgangs auf einen zylindrischen
Dorn geringeren Durchmessers aufgesetzt werden. Bei dem Schrumpfvorgang findet ein
Erweichen dieser Schrumpfhülsen statt und infolgedessen wird von ihnen der Schrumpfwirkung
des zu schrumpfenden Garns nachgegeben. Durch den Dorn, auf welchem die Schrumpfhülsen
aufgesetzt sind, erfolgt dabei eine Begrenzung ihrer Schrumpfbewegung und damit
auch derjenigen des zu schrumpfenden Garns. Infolge des Erweichens der in Frage
stehenden Schrumpfhülsen während des Schrumpfvorgangs besteht bei diesen jedoch
die Gefahr, daß ein ungleichmäßiges Schrumpfen des Garns stattfindet, da das Garn
in den erweichten Mantel der Hülsen einzudringen vermag. Ferner ist bei diesen Hülsen
von Nachteil, daß bei der Benutzung derselben jeweils noch ein besonderer Dorn zu
ihrem Aufsetzen benötigt wird.
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Darüber hinaus sind auch schon einfache zylindrische Schrumpfhülsen
bekannt, welche aus Kunststoff bestehen. Mit diesen werden jedoch keine besseren
Ergebnisse als mit den bekannten Papphülsen erzielt. Bei dünnwandiger Ausführung
der Kunststoffhülsen tritt bei diesen nämlich ebenfalls eine Einknickung auf. Werden
sie dickwandig ausgebildet, so setzen sie dagegen dem zu schrumpfenden Garn einen
so hohen Widerstand entgegen, daß ein spannungsloses Ausschrumpfen des Garns unmöglich
ist.
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Auch gibt es schon eine aus Metall oder Kunststoff bestehende Schrumpfhülse
mit einem in radialer Richtung elastisch nachgiebigen Mantel von annähernd kontinuierlicher
Außenfläche, dessen Umfang sich unter der Schrumpfwirkung von auf ihm aufgewundenem
Garn vermindern und nach Entfernung des geschrumpften Garns wieder auf den ursprünglichen
Durchmesser vergrößern kann. Bei dieser Schrumpfhülse ist deren Mantel durch mehrere
starre,
in axialer Richtung und in Umfangsrichtung sich erstreckende Elemente gebildet,
die aneinandergeführt sind und durch dazwischen angeordnete Federn auseinandergedrückt
werden. Die gegenseitige Führung der Mantelelemente ergibt sich dabei dadurch, daß
Teile der einen Mantelelemente in Ausnehmungen der benachbarten Mantelelemente eintreten.
Um die Mantelelemente und die Federn zusammenzuhalten, sind ferner noch besondere
weitere Teile vorgesehen.
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Bei dieser Hülse besteht der Nachteil darin, daß sie aus einer Vielzahl
von einzelnen Teilen, und zwar den verschiedenen Mantelelementen, den zum Auseinanderdrücken
derselben dienenden Federn und den die Mantelelemente sowie die Federn zusammenhaltenden
Teilen, besteht. Dies macht die Hülse in der Herstellung kompliziert und teuer.
Abgesehen davon ist die Hülse infolgedessen sowie des Umstandes, daß die meisten
ihrer Teile eine gegenseitige Beweglichkeit aufweisen müssen, auch ziemlich störungsanfällig.
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Ferner ist eine Schrumpfhülse mit einer elastischen Mantelfläche
bekannt, deren Mantel aus einzelnen, unter Bildung von Längsschlitzen in geringem
Abstand voneinander angeordneten, segmentartigen Gliedern besteht und welche einen
festen Kern mit an seinen Enden befindlichen deckelartigen Randscheiben, Ringflanschen
und Begrenzungsscheiben aufweist. Die segmentartigen Glieder dieser Hülse besitzen
an ihren Enden kurze Führungsstücke, mit denen sie in konzentrisch zur Hülsenachse
verlaufenden Aussparungen der Ringflansche geführt sind.
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Ferner stehen die Führungsstücke der segmentartigen Glieder unter
ständigem Federdruck gegen die Tnnenfläche der deckelartigen Randscheiben. Zur Ausübung
dieses Federdrucks sind Schraubenfedern vorgesehen, welche zwischen dem Hülsenkern
und den Führungsstücken der segmentartigen Glieder angeordnet sind. Durch die Begrenzungsscheiben
wird bei einem Zusammendrücken des Hülsenmantels die Einwärtsbewegung der segmentartigen
Glieder begrenzt, indem ihre Führungsstücke gegen diese anstoßen.
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Diese bekannte Hülse besteht ebenfalls aus einer Vielzahl von einzelnen
Teilen, und zwar den verschiedenen segmentartigen Gliedern, den Führungsstücken,
dem Hülsenkern, den Randscheiben, den Ringflanschen, den Begrenzungsscheiben und
den Schraubenfedern. Infolgedessen ist diese Hülse auch in der Herstellung kompliziert
und teuer. Aus dem gleichen Grunde sowie wegen ihrer vielen beweglichen Teile ist
sie darüber hinaus auch recht störungsanfällig.
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Schließlich werden mit einem bisher nicht veröffentlichten Vorschlag
Garnhülsen aus thermoplastischem Kunststoff zum Schrumpfen von insbesondere synthetischen
Fäden und Garnen vorgeschlagen, welche sich dadurch kennzeichnen, daß der Hülsenmantel
in seiner Längsrichtung verlaufende Schlitze aufweist und einander benachbarte zwischen
den Schlitzen liegende Mantelteile stumpf und mit Abstand zueinander angeordnet
sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die eine elastische Verschiebung der Mantelstücke
unter Wärmeeinwirkung und durch den Druck des zu schrumpfenden Garnes gegeneinander
und in Richtung auf die Hülsenachse im Bereich der Schlitzlänge zulassen, so daß
die Schlitze als Dehnfugen wirken.
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Ein weiterer unveröffentlichter Vorschlag bezieht sich auf eine Garnhülse
aus thermoelastischem Kunststoff zum Schrumpfen von insbesondere synthetischen Fäden
und Garnen, welche an ihrem Umfang verteilte Längsschlitze aufweist, die ihren Mantel
in eine Anzahl sich zwischen ihren Endteilen erstreckende Mantelstücke unterteilen,
und bei welchen die Mantelstücke mit den Endteilen lediglich durch elastisch nachgiebige
Stege verbunden sind.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine vorteilhafte Weiterentwicklung
der bereits vorgeschlagenen Schrumpfhülse und ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Mantelstücke mit den Endteilen lediglich durch elastisch nachgiebige, schmale Stege
verbunden sind und daß die Mantelstücke durch elastisch verformbare, in den Schlitzen
angeordnete Brückenelemente miteinander verbunden sind.
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Bei dieser Ausführung wird durch die in den Schlitzen vorgesehenen
Brückenelemente die für den Spulvorgang sowie die Lagerung erforderliche Steifigkeit
des Hülsenmantels erreicht. Andererseits bewirken diese Brückenelemente, daß die
Mantelstücke gleichmäßig und mit einem angemessenen elastischen Widerstand einem
durch Wärmeeinwirkung und Schrumpfen des Garnes hervorgerufenen Druck in Richtung
auf die Längsachse der Hülse nachgeben können, wobei unter Verringerung der Breite
der als Dehnfugen wirkenden Längsschlitze zugleich eine gleichmäßige Durchmesserverminderung
der Hülse ermöglicht wird.
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Andererseits kann die neue Hülse wie eine der bereits vorgeschlagenen
Hülsen an den die Mantelstücke und Endteile verbindenden Stegen nachgeben, ohne
daß diese eine Deformierung erfahren.
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Ein weiterer Vorteil der neuen Schrumpfhülse wird darin gesehen,
daß ihre Innenfläche vollkommen rund ist und daher leicht auf einen Aufnahmedorn
aufgesteckt bzw. später wieder von diesem abgenommen werden kann.
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Um ein Ausweichen der Brückenelemente beim Schrumpfen in eine vorbestimmte
Richtung zu ermöglichen, ist gemäß einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schrumpfhülse
vorgesehen, daß jedes Brückenelement eine vorbereitete Knickstelle besitzt.
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Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schrumpfhülse besteht
darin, daß die Knickachse der Brückenelemente jeweils mittig sowie axial in dem
betreffenden Schlitz verläuft.
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Hinsichtlich der Ausbildung der Brückenelemente sieht eine Ausführungsform
der neuen Hülse vor, daß die Brückenelemente von je einem durchgehenden Materialstreifen
gebildet werden, welcher sich in dem inneren Teil der Schlitze befindet, wesentlich
geringere Dicke als die Mantelstücke besitzt und eine mittlere axiale Knickstelle
aufweist.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schrumpfhülse
ist vorgesehen, daß die Knickachse der Brückenelemente jeweils mittig sowie radial
in dem betreffenden Schlitz liegt.
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Dabei können die Brückenelemente erfindungsgemäß als in den Schlitzen
fischgrätenartig hintereinander angeordnete Winkelstücke, abwechselnd nach oben
und unten geknickte Winkelstücke sowie als halbe Ringe oder als ganze Ringe ausgebildet
sein.
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Bezüglich der speziellen Ausbildung der die Brückenelemente bildenden
Winkelstücke und Ringe sieht die Erfindung weiter vor, daß sich die Winkelstücke
und Ringe in radialer Richtung über die gesamte Tiefe
der Schlitze
bis in einigen Abstand von der Außenfläche der Mantelstücke erstrecken.
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Um dem Schrumpfdruck noch besser nachgeben zu können, sieht die Erfindung
vor, daß bei der neuen Hülse die zur Verbindung der Mantelstücke mit den Endteilen
dienenden Stege eine geringere Wandstärke als die Mantelstücke aufweisen. Die geringere
Wandstärke der Verbindungsstege wird dabei vorzugsweise durch eine im Bereich derselben
zwischen den Mantelstücken und Endteilen vorgesehene Umfangsnut erreicht.
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Als vorteilhafte Ausführungsformen der Verbindungsstege ist weiterhin
vorgesehen, daß diese als schräge Leisten, als Rhomben, als Halbringe, als Vollringe
oder als ähnliche dünne Profile gestaltet und mit den Endteilen sowie den Mantelstücken
einstückig verbunden sind.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der neuen Hülse ist schließlich
auch noch vorgesehen, daß die Brückenelemente an den Schlitzenden axiale Einschnitte
aufweisen.
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Weitere Merkmale, Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen wiedergegebenen Ausführungsbeispielen
der neuen Hülse. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine teilweise aufgeschnittene
Schrumpfhülse in Normalstellung in Seitenansicht, Fig. 2 eine teilweise geschnittene
Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht der Schrumpfhülse
in Schrumpfstellung, Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht zu Fig. 3, F
i g. 5 bis 8 verschiedene Beispiele von Brückenelementen mit axialer Knicklinie
im Querschnitt, Fig.9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Schrumpfhülse
in Normalstellung, F i g. 10 eine Draufsicht zu F i g. 9, F i g. 11 und 12 eine
teils aufgeschnittene Ansicht und Draufsicht der Schrumpfhülse gemäß den F i g.
9 und 10 in Schrumpfstellung, F i g. 13 bis 16 verschiedene Beispiele von Brükkenelementen
mit radialer Knicklinie in Seitenansicht, F i g. 17 bis 20 Schrumpfhülsen mit verschiedenen
Formen von Stegen zwischen Endteil und Mantelstücken in Seitenansicht sowie Teildarstellung,
F i g. 21 das Ende einer Schrumpfhülse in teilweise geschnittener Seitenansicht,
F i g. 22 eine teilweise geschnittene Draufsicht zu Fig. 21, F i g. 23 das Ende
einer noch anderen Schrumpfhülse in teilweise geschnittener Seitenansicht und F
i g. 24 eine teilweise geschnittene Draufsicht zu Fig. 23.
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Die aus vorzugsweise thermoplastischem Kunststoff bestehenden Schrumpfhülsen
besitzen ringförmige Endteile 1 und 2 sowie einen Mantel, der sich aus Mantelstücken
3 zusammensetzt, die durch Schlitze 4 voneinander getrennt sind. Die Mantelstücke
3 sind breiter als die Schlitze 4 und weisen zum Teil radiale Bohrungen 5 für die
Naßbehandlung von Wickelgut auf.
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An ihren Enden weisen die Mantelstücke 3 bei den Hülsen gemäß den
F i g. 1 bis 4 sowie 9 bis 12 dünne Stege 6 auf, mit denen sie mit den Endteilen
1 und 2 verbunden sind. Durch die Stege 6 sind die Mantel-
stücke 3 in der Lage,
nahe den Endteilen 1, 2, die ihren Durchmesser nicht verändern, radial nach innen
einzuknicken, wobei sich die Hülsenlänge um ein Geringes verkürzt; vgl. F i g. 3
und 11.
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Um ein gleichmäßiges Verschieben der Mantelstücke 3 in Richtung auf
die Hülsenachse zu gewährleisten sowie ihr Durchbiegen in der Hülsenmitte zu vermeiden,
sind bei den in Frage stehenden Hülsen in den Schlitzen 4 dünne elastische Brückenelemente
7 vorgesehen, die vorzugsweise vorbereitete Knick-oder Verformungsstellen 8 aufweisen.
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Gemäß den F i g. 5 bis 8 werden die Brückenelemente von Materialstreifen
7 a gebildet und stellen gewissermaßen einen dünnen Boden der Schlitze 4 dar, dessen
Wandstärke nur einen Bruchteil derjenigen der Mantelstücke 3 beträgt. Ferner weisen
sie an ihren Seitenrändern und/oder in der Mitte kerbartig vorbereitete, axial im
Schlitz angeordnete Knickstellen 8 a, 8 b, 8 c und gegebenenfalls eine zusätzliche
Krümmung 9 auf. Bei den Brückenelementen gemäß Fig. 5 wird durch diese Ausbildung
erreicht, daß diese beim Schrumpfvorgang nach innen knicken, während sich bei den
Brückenelementen nach den F i g. 6 bis 8 durch deren Ausbildung ergibt, daß sie
beim Schrumpfen radial nach außen knicken.
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In den F i g. 9 bis 12 ist eine Hülse gezeigt, welche Brückenelemente
7b besitzt, deren Knickachse jeweils radial zur Hülsenachse verläuft. Diese Brückenelemente
bestehen aus fischgrätenartig hintereinander angeordneten Winkelstücken.
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Gemäß den Fig. 13 bis 16 können Brückenelemente, deren Knickachse
radial zur Hülsenachse verläuft aber auch als abwechselnd nach oben und unten gerichtete
Winkelstücke 7c mit oder ohne Abstand voneinander, als Ringe 7 e und als Halbringe
7d ausgebildet sein.
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Beim Schrumpfen der Hülse bleiben die Winkelstücke 7 b, 7c und Ringe
7 e, 7 d stets im Bereich der Schlitze 4 zwischen den Mantelstücken 3. Abgesehen
davon enden sie in einigem Abstand von der Außenfläche der Mantelstücke 3.
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Bei den Hülsen können auch die Stege 6 zwischen den Mantelstücken
3 und den Endteilen 1, 2 verschieden ausgeführt sein. So zeigen die Fig. 17 bis
20 Ausbildungen dieser Stege 6 als schräge Leisten 6 a, Rhomben 6 b, Halbringe 6
c und Vollringe 6 d. In allen Fällen weisen die Stege 6 jedoch eine durch eine Umfangsnut
10 bewirkte Schwächung ihrer Wandstärke gegenüber den Mantelstücken auf.
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Wie in den F i g. 21 bis 24 dargestellt, können die Hülsen auch noch
so ausgeführt werden, daß an den Enden ihrer Brückenelemente 7 Einschnitte 11 vorgesehen
sind.