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Verbindung der Köpfe oder Endflanschen mit de an zusammengestzton
Spindeln zur Wicklung von Garnen die Erfindung betrifft die Verbindung der Köpfe
oder Flanschen mit dom kern an zusammengesetzen Spindoln zur Wicklung von Darn,
insbesondere aus synthetiscehn Fasern.
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EF lot bekant, daß eines der am schwierigsten zu lösenden Problème
bel Spindeln, die ita wesentlichen der wicklung und dem Zwirnen hauptsUehlich synthetischer
Fasorn dienen, die Verbindung der Spindelköpfe mit dem Kern ist. Dieser besteht
gewöhnlich aus einem im wosentlichen zylindrischen Motallrohr mit normalerweise
an seinen Enden sitzenden KUpfen oder Flanschen, die senkrecht zur Kernachse angeordnet
und durch anstauchen befestigt aind, wobei sie beispielsweise aus Kunststoff, #####,
Metall und dergl. bostehdn. Dièse Yerbindunn der KCpfe Mit den Spindelkem
müssen
zweckmSOig so ausgeführt sein, daß sie Untetigkeiten zwischen der Kopfnnenfläche
und der Kernanßenfläche vermieden, wenn die Spindel mit Gnrn aufgofüllt ist. haputsächelich
bei synthetischem garn, dan unter hooheter Zugbeanspruchuns gewickelt werdne kann,
erzougt das Aufwickeln des Garns auf die Spindel cowohl auf den Kern, als auch auf
den Kopf Kräfte, die sich schädlich in einer Biegebenspruchung an den Kopfflanschen
äußern, die zur Krümmung oder verstellung nach außen neigen, wobei sio aus ihren,
an den endtolien des Kerns ausgesparten Sitzen austreten. Diea fürht zur Bildung
von Unterbrechungen Lm Flächenverlauf zwischen Kopf und spindelkern, in die das
hochgespannte Garn eindringt, so daß sich bol der Abwiaklung des Garnes van der
Spindel FadenbrUche und sonstige Nachteil ergeben.
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Um dieser bei den Garnspindeln suets vorhandenen Möglichkeit zu begegnen,
wurden verschiedene technische Losungen in vorschlag gebracht, die einerseits auf
der verstärkung der Kopf-Kernverbindung beruhen und andererseits auf der Anordnung
meehanischer Mittel entweder zur Verhinderung einer Bidlung von Flächenungertrechungen
oder zum Aufüllen solcher Stellen schon beim Entstehen.
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Obgleich die bekannten Lösungen zufriedenstelend verwertet wurden,
erschien die Lösung der Erfindung zweckmäßig.
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Die den Gegenstand des Patents bildende Erfindung betrifft eine Verbindung
der Köpfe oder Flanschen mit dom Kern an zusammengesetzten Spindeln zur Wicklung
von Garnen, insbescondere aus synthetischen Fasern, welche die Elastizität verwertet,
die unmittelbar oder mittelbar einent jeden am Kern angebrachten Flanach lnnewohnt
und durch geeignete Mittel so benutzt wird, um einem jeden Flasch einen nach innen
gerichteten elastischen Widerstand zu verleihen, welcher der nach auget gerichteten
Boanspruchung, die infolge des gespannten barns auf der Spindel entsteht, Widerstand
zu leisten vermag, die sonst den Plansch vom Kern trennen Zru de.
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Dieser Grundgedanke kann durc verschiedene praktiache Lösungen verwirkdlicht
werden.
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Naoh einer ersten Ausführungsform bestehen die Mittel aus der Zusammenarbeit
weingstens eines elastischen Ringes mit einer lm Inneren der Wandung eines jeden
Flanches lm wesentlichen in einer zur Kernachse radiale oder sekrechten Ebene angebrachten
Rebut, wobei these Ringunt an ihrer offenen GxundflEche von der Wand des Spindelkernsitzes
abgeschlossen wird, die mit der der Flanschenbohrung zusammenwirkt. Mindestens eine
Nut dieser Art erhAt die Elasti. zität des Flanches so, daß belm Stauchen des Kernendes
zwooks Befestigung des Flanches der in diese Rut eingeführte
elastische
Ring mäßig zusammengdrückt wird und sich dabei in der Nut ausbreitet bis zur elastischen
anlage an die Nutwandungen nach allen Richtungen, im bosondoren aber in der axialen
Richtung und in zentripetalem Sinne. Es kann daher niemals ein Abheben des Flanschenbohrungsradoct
von der Spindel atattfinden, und die Bildung unerwünschter Unterbrechungsstellen,
die dazu neigen, den Faden festzuhalten, lot ausgeschlossen.
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Nach einer anderen Ausführunssform können die Mittel zur Vorbindung
in vorteilhafter weise lediglich aus einer oder mehreren Ringnuten bestehen, die
im Inneren der Wandung aines Joden Flansches im wesentlichen in zur Kernachoe radialen
oder senkrechten Ebenen angebracht werden, wobei diese Nut, die keine Füllung mit
einem elastischen Ring hat, die afxiale Elastizität des Flansches in vorteilhafter
Weise erhöht.
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In anderen Fällen können die in betracht kommenden Mittel vortellhaft
aus vienigstens ainom fedornden Organ be. stehen, das an der Spindel derart angebracht
ist, daß es den Kopf selbst elastisch andrückt, wobei jeder Flansch stets dazu neigt,
seine anfangsstellung in seinem Sitz am Kern aufrecht zu halten.
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Dioses federnde Organ kann aus einer Schraubenfeder einer Tellerfeder,
einer Blattfeder oder dergleichen bestehen und wird der Spindel derart zugeordnete
daß eine Resulierung der Fcderspannung möglich ist.
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Um die Feststellung der KSpfo in ihren Sitzen weitgehend su gewährloisten
und ein abhebeon mit unerwünschte Bildung von Unterbrechungsstellen zu verhindern,
weist jeder im Korn angebraehte Sitz für die Bohrung des Flanches oder Kopfes eine
innerve, nicht axiale, hintersohnittene Wandun$ auf, die mit der entsprechenden
Wanduns der Kopfzone zusammenwirkt, so daß die Berührung dieser bedon Wandungen
untereinander stets entlang Pnkten stattfndet, die der zylindrischen außenfläche
des Kerns angehörhen.
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Diese und andere Eigenschaften der Erfindung werden nun durch die
Beschreibung und Zeichnung erörtert. In der Zeichnung zeigen fig. 1 eine zum Teil
geschnittene Längsansicht einer Garnsindel, mit der Verbgindung der Flanschen mit
dom Kern gemß der ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine vergrößerte Einzelheit im
Schnitt eines der spindelendtele mit dem elastisch angebrachten Kopf.
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F 3 einen vergrößerten axialen Schnitt des Endtells einer Spindel
mit einer zweiten ausführungeform der Erfindung, Fig. 4 einen weiteren vergrößerten
axialen Schnitt des Endteils einer spindel, bei der die elastische Wirkung durch
eine Schraubenfeder zustandekommt, Fig. 5 in axialem Scnitt einen Stopfen aus Kunstharz,
der mit seiner Büchse einstücjkig gebilde Lot und das Enda dos Spindclkems abschließt,
Fis. 6 einen Querschnitt der BUchne nach Fis. 5. in den ne l und 2 erkennt man die
Spindel zusammengenotzter Bauart A, die in diesem Falle besconders zur aufnahme
von Garnen aus syntheitschen Fasern betimmt ist und in bekannter weise aus einem
röhrenförmigen Metallkern B mit den zweckmäßig auf die Enden D des Kerns aufgesetzten
Köpfen oder Planschen C besteht Diese grundlegende Bauart der Spindel wird durch
ein Paar Stopfen 10 aus harz vervollstUndigt, die in den hohlraum 12 des röhrenförmigen
Kerns B eingeführt werden, mit einem zwischen den beiden Stopfen 10 blocklorten
Harzröhrchen 14 und einem Paar Büchsen 16, die in diesem Falle aus ######## überzogener
Leinwand bestehen.
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Mie bekant, wird das nicht veranschaulichts Garn auf die zylin irische
Mantelfläche 18 des Kerns B gewickelt,
die notwendigerweise ohne
Untcrbrechung in die rigföigen Innenflächen 20 des Flanschs übergchen muß, gegen
welche sieh das Garn anordnet, dessen Wickeldurchmesser gewögnilich gleich dem Durchmcsnor
d dos Flanches ist. Wie bekannt, entstcht bei Aufwicklung des Garns auf die Spindel
eino im wesentlichen doppolto Beanspurchung, wovon die ersto in Richtunc der Pfeile
X die Betriebssicherheit der Spindel nicht weiter betrifft (da sie von der mechanischen
Fostigkeit des Kerns aufgenom nmen wird), während die zweite in Richtung der Pfeile
Y eine Bcnnspruclwnt darstelt, welche dazu ncigt, die Flanschen C son Kern abzsuchioben
im Sine der Pfeile Y.
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Theorotisch kann angenommen werden, daß unter der Wirkung der Längskräfte
y jeder Flansch C sich nach außen biegt, wobei er sich um das Außcnende D des Kerne
dreht. Gerade unter dieser Biegebeanspruchung neigen die Flächen 20 daz oich von
der außenfläche 18 ontlang den Trenalinien 22-24 genannter Flächen zu entfernen,
wo dann jene für den Betrieb der Spindel so schädlichen leeren Spalten cntstündont
in denen das Garn festgeklemmet wird, was den Bruch oder die Außerbetriebsetzung
der Spindel zur folge haut.
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Nach der in den Fi¢. 1 und 2 veranschaulichten AusfUhrunGaform der
Spindel bestehen die Nittel zur elastischen Verbindung die den den Pfeilen Y entsprechond
ausgerichteten Längskpäften genüber Widerstand leistet und
diesen
überlegen ist, aus einer in der Innenrandzone G eines jeden Planschas C angebrachten
Nut P und einem in diese Nut, vor aufstecken des Flansches c auf den Kerb B eingefügten
elastischen Ring M. Jacter Flansch C lot mit einerBohrung vorsehen, mit der er eich
auf den Hndteil D des Kerns B aufstccken läßt und wird am Kern selbst nach anschichben
in die Zone mit dem Sitz 11 durch die Stauchung des Metallondes bei 26 bloekiert.
Diese Stauchung bewirlct zusammen mit der konischen Zone 28 des Planschen eino Kraft
auf die Spindel im Sinne des Pfeiles Z, also dem Sinne des Pfeiles Y Entgegen, und
hiermit das Anpressen der Zone C an den Sitz H.
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Während in der Fis 1 di lut F Eanz mit dom Ring, M ausgefüllt erscheint,
wird in fig. 2 diese Nut nur zum Teil vom Ring eingenommen, weil angecommen wurdo,
daß der metallene Rand 26 noch nicht vollständig gestaucht und auf dem konischen
Teil 28 des flansches aufgedïckt ist, was hingegen bei der Spindel der Fig. 1 schon
stattfand.
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Der Ring M ist auch hier geeggnet, den elasticchen S des Flansches
C hervorzurufen, der den auf die @ Flanschon in richtung der Pfcile Y gerichteten
Kräften widerstand leisi@t. @@bald der And 26 gegen die Randzone @@@@@@@ F@@@@@@@@@@@@@@@@
wird, nähern sich die Seitenwandung@@@@@@ der Hut @@@@@@@@ier @@@@ daß das Materal
des elastischen (Ff iI. T' ','. t, : a : I'. , T-°J lFLl. T f, ii il . it : C, '.
il lLi'F ^. kllCl. : lfy, l f at ij -f F' < 'Jk, f I\ttrtt, 1'r1 JE". t'. W..
den
gesamten Hohlraum der Nut F einnimmt. Der so verformte Ring M drückt auf den Plansch
C insbesondere auf die Wandun-o gen 11-13 desselben. Insbesondere der Druck auf
die Wandung 13 ist wichtig zur ständigen Erhaltung der Kontinuität zwischen der
Flache 18 und den PlE¢hen 20.
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Wie besonders in Fig. 2 erkennbar ist die nicht axiale Schulter 15
dos Sitzes H and endtoil des Kerns D hinterschnitten. In analoger Weise ist in diesem
Falle die Wandung 17 der Zone G des Flanches C mit einem verschiedenen Neigungswinkel
geneigte Diese Wandung 17 braucht aber Uberhaupt nicht geneigt zu sein, so daß die
Flächem 15-17 in Berührung kommen, wenn der Rand einwandfrei gesen den Flasnch gestaucht
wird. Die Ausführung, bei welcher die beiden Wandungen 15-17 hintergschnitten werden,
trägt weiter dazu bei, die Bildung von Ritzen entlang den Linie 22-24 zu verhindern.
Da unter der Spannung des Garns der Flansch C dazu neigt, nich nach außen zu beigen,
indem er beispielsweise sich um die Stelle 19 (fig. 2) imsinne des Pfeiles V dreht,
neigt die Wandung 17 dazu, sich beim Gleiten entlang der Wandung 15 bazuheben, um
den Sitz H zu verlassen.
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Dises Gleiten wUrde eine Unterbrechung zwischen der Mante'" fläche
18 des Kerns und den Flächen 20 der Flanschen hervorufen; dies wird jedoch dadruch
verbindert, daß der Kontakt zwischen den Wandungen 15 und 17 stets entlang Punkten
erfolgte
die der Fläche angehöron, Es ist nichtausgeschlossen, daß die elastische Verbindungfzur
Vorapannunc für die Flanschen C sich nur auf eine oder mehrere nuton F ohne elastische
Ringe M beschräaken. Klar ist, daß das Vorhandensein der Nuten die Elastizitut des
Flansches erhöht und aidas Entstehen der anses strebten elastischen wirkung zwask
Aufhebung der durch das Garn erzwungenen Span* Figez 3 voranschaulicht eine weiter
ausführungsform der Spindel A' zur Verwirklichung der neuen Verbindung.
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Auf den Endteil D don Kerns B wird eine Tellerfeder N aufse" sotzt,
die gegen den Flansch C, welcher normalerwise mit seines Zone 0 auf don Sitz H des
Nerns er seine zentrale Bohrung eingeführt ist, drückt. Der Rand 26 des Endtils
D wird gegen die Feder N gestaucht, die den Flansch C auch in elastisoh vorgcpannten
Zustand erhalt.
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In diesem Falle ist nur die hintersohnittcno Wandung 15 des S$tzea
H vorgesehene MHhrend die mit 17 bezeichnet am flansch eban und zur Spindelachse
sdnkrecht ist.
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Schließlich erkennt man aus fig. 4 eine dirtte Ausführungsform der
Spindel A", bei welcher die Verbindung des
Flansches C mit dem
Kern B durch anordnung der Schraubenfeder P verwirklicht wird, die auf den vom Kern
B herkommenden Zapfen 21 gesteckt ist, der 2ber die Außenseite des Flansches vorragt
und auf seinem Gewine die Mutter 23 aufnimmt, die durch die Widerlag-Scheibe 25
auf die Feder P dückt, so daß diese auf den gwwünschten Spannungsgrad eingestellt
worden kann, damit sie sine Belastung im Sinne des Pfiles Z auf deu Flanuoh C auaXt
: diese elatische Belantung stellt jeno dar, die dazu notwendig ist, um der von
der Wicklung des Garns hervogerufenen Belactung, die dazu neigt, die Flanneben von
Kern abzutrennen, entgegenzuwirken.
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In jedem der voranschaulichten Fälle ist die unmittelbar oder mittelbar
vom Flansch C herrührende elastische Uirkunß bei der Spindelmontierung roulierbar.
Unter anderem. @ ist der Grenzwert der dem Flansch C bei der Ausführungsfora nach
Pigo 1 und 2 zu erteilenden Vorspannung durch die Zusammondrückung des elastischen
ringes M, der allmählich in seiner Nut F durch die Stauchung des Randes 26 des kerns
B verforat wird secebon.
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Auch im Falle der Fig. 3 erzougtdie Stauchung des Randes 26 aine
wohr oder weinger hohe Spannung der Tellerfedor N. Dies wiederholt sic auch für
den Fall nachFig. 4, wo man durch mehr oler weiger ticfe Verschraubung d@
Mutter
23 auf dem Gewinde 21 eine mehr oder weniger hohe Federspanung erzielt In den Fie.
5 und 6 sind die Stopfen 10 aus Kunststoff veranschaullcht, die einstückig mit ihren
Büchsen 16 ausgebildet sin können und in den röhrenförmigen Metallkern ß eingeführt
werden, wobei e Uber die Stauchkränze an den Endteilen D gleiten, die zwecks Befestigung
der Flanschen C vorgesehen werden müssen; damit ergibt sich die Notwendigkeit, daß
jeder Stopfen eine hohe elastizität aufweist, um mit dem eigenen Mantel größeren
Durchmessers 27 2ber den Stauchrand Hinwegzugleiten.
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Zu diesel Zweck let on vorteilhaft, aine Mehrzahl Rippen 29 vorzusehen,
die in dem Zwischenraum 31 zwischen der inneren zylindrischen Nabe 33 an dor entsprechenden
zylindrischen che der BUchse 16 und der zum Einsetzen in den Metallkern bestimmten
außenwandung 35 sich erstrekken. Sämtliche Rippen 29 weisen einen zur Nabe 33 tangentialen
Vorlnur auf, wodurch die Elastizitä des Stopfens 10 wesentlich erhAt wird.
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Wenn der Stopfen 10-16 in die Endöffnung des Kerns B eingeführt wird,
verengt und verformt sich sein Rand 27, um den am Ende D vorhandenen Stauchkranz
zu 2berzwindon,
wobei diese Verformung erleichtert wird durch die
Rippen 29, die sich bequem unter der 3pNC=g, der die zylindrische Wandung 35 ausgesetzt
ist, biegon, Wenn der Stopfen 10 seine eingeführte Lage erreicht hat, in welcher
die Auskeh-und 37 mit dem Stauchkranz in Berührung kommt, nehmen die tanscntialon
Rippen 29 wieder ihre ursprüngliche Gestalt an und bringen die zylindrische Wandung
35 mit der Wandung des Kerns B in Berühurung. Nach erfolgter Einf2hrung sit jeder
Stopfen 10 einwandfrei der Inncnform des entsprechenden Teils des Kerns B angepaßt.
Wenn die rippen 29 nicht in einer wesentlich tangentialen Verlauf angeordnet werden,
so z.B., wenn die Rippen radial sind, ist die Elastizität bedoutant serinscrt