-
Beschreibung zu der Patentanmeldung Scheibenspule für Garne oder dergleichen.
-
Die Erfindung betrifft eine Scheibenspule für Garne oder dgl., Derartige
bei Zwirn- und Gummiumspinnmaschinen verwendete Spulen umfassen einen hohl zylindrischen
Schaft und zwei seitlich angeordnete kreisringförmige Scheiben, zwischen denen das
Garn auf den Spulenschaft aufgewickelt wird.
-
Es hat sich gezeigt, dass bei derartigen Spulen durch das aufgewickelte
Garn ,insbesondere wenn es sich um synthetische Garne handelt, grosse Axialkräfte
auf die seitlichen Scheiben ausgeübt werden, die bestrebt sind, die Scheiben auseinander
zu drücken bzw. gegenüber ihrem Innenumfang nach aussen auszulenken. Aus diesem
Grunde ist eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem Schaft und den seitlichen
Scheiben von besonderer Bedeutung. Ferner führt die Anbringung und Befestigung der
Scheiben am Schaft zu fertigungstechni schen Schwierigkeiten insbesondere im Hinblick
auf die gewünschte geringe Schaftwandstärke. Auch ergibt sich eine Schwierigkeit
daraus, dass der erforderliche glatte Übergang zwischen den dem Garn zugewandten
Scheibeninnenseitenund dem Schaft beim bzw. nach dem Aufwickeln des Garnes infolge
der seitlichen Auslenkung der Scheiben nicht mehr gegeben ist, so dass sich das
Garn an dieser Stelle verhaken kann, was dann zu erheblichen Betriebsstörungen beim
Abspulen des Garnes führen kann.
-
Bei einer bekannten Spule sind die Scheiben dadurch
gegen Axialbewegung gesichert mit dem Schaft verbunden, dass die Schaftenden an
ihrem Aussenumfang auf einen geringeren Durchmesser abgedreht sind, so dass axiale
Anschläge für die einander zugewandten Innenseiten der auf die Schaftenden aufgeschobenen
Scheiben gebildet sind. Die axiale Festigung der Scheiben ist dadurch erreicht,
dass die Schaftenden radial nach aussen umgebördelt sind, so dass sie Flansche bilden,
die jeweils an der Aussenseite der einen bzw. der anderen Scheibe anliegen. Diese
Scheibenbefestigung hat jedoch insbesondere den Nachteil, dass der Schaft infolge
der Verringerung des wird Aussendurchmessers an seinen Enden geschwa.cht4 so dass
von einer Schafthülse mit vergleichsweise grosser Wandstärke ausgegangen werden
muss. Dadurch erhöhen sich die Herstellungskosten. Auch besteht die Gefahr, dass
das Garn zwischen den Innenseiten der Scheiben und den mit diesen als Anschlag zusammenwirkenden
Ringschultern des Schaftes festgeklemmt wird.
-
Die gleichen Nachteile ergeben sich bei einer anderen bekannten Spule,
bei der die Scheiben an ihrem Innenumfang an den Stirnseiten des Schaftes-anliegen
und durch in die beiden Schaftenden eingeschraubte Laufbüchsen mit den Innenumfang
der Scheiben übergreifenden Radialflanschen axial mit dem Schaft verspannt sind.
Hier ist die Schaftschwächung durch das an den Schaftenden vorzusehende Innengewinde
bedingt, das mit einem Aussengewinde der Laufbüchsen zusammenwirkt, deren Innendurchmesser
den Textilmaschinenspindeln angepasst ist. Ausserdem führt bei dieser AusfUhrung
das Einschneiden der Schraubgewinde zu einem erhöhten Herstellungsaufwand.
-
Es ist ausserdem bereitl eine Scheibenspule mit einem dünnwandigen
Schaft aus Leichtmetall bekannt geworden., bei
der die Befestigung
der Scheiben ohne Verringerung der Wandstärke an den Schaftenden erreioht ist. Dazu
ist im Abstand von den Schaft enden der Schaftwerkstoff unter Bildung eines ringförmigen
Wulstes radial nach aussen gedrückt, und nach dem Aufschieben der Scheiben bis in
Anlage an diesen Wulst sind die Schaftenden nach aussen umgebördelt, so dass jede
Scheibe zwischen dem betreffenden Wulst und der zugehörigen UmbördeyLung axial festgelegt
ist. Dabei weist jede Scheibe im Bereich ihres Innenumfangs sowohl an der Innenseite
wie an der Aussenseite ringförmige Aussparungen auf, so dass sie sich bis über den
gegenüber dem Aussenumfang des Schaftes vorspringenden Vulst schiebt und auch die
Umbördelung von der Aussparung auf der Soheibenaussenseite aufgenommen wird. Zur
Erzielung einer drehfesten Verbindung zwischen dem Schaft und den aus einem Kunststoff
bestehenden Scheiben sind die vorspringenden Wülste an ihrem Aussenuafang sägezahnförmig
ausgebildet, und die Scheiben sind dieser Form angepasst. Diese Ausführung hat den
Nachteil, dass die Herstellung vergleichsweise aufwendig ist1 insbesondere durch
das Ausdrücken der beiden Wülste und ihre sägezaunförmige Ausbildung. Auch weisen
die beiden Scheiben eine entsprechend komplizierte Form auf. Ferner kann es auch
hier im Bereich der Verzahnung zwischen den beiden Wülsbn und den Scheiben zu einem
Verhaken des Garnes kommen. Dabei wirkt es sich dann nachteilig aus, dass infolge
der Wulstausbildung die für ein Festhaken des Garnes in Frage ko wenden Verzahnungsstellen
gegenüber dem Schaftumfang radial nach aussen vorspringen, so dass gegebenenfalls
das Garn nicht an seinem einen Ende im Bereich der ersten Spülenwicklungen, aondernan
einem weiter vom Garnende entfernt liegenden Punkt verhakt. Dementsprechend wird
auch eine grössere Fadenlänge infolge des Verhakens unbrauchbar.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenspule
für Garne oder djg. mit einem hohlzylindrischen
Spulenschaft und
zwei seitlich angeordneten kreisringförmigen Scheiben aus Kunststoff, die durch
Umbördelung der Schaftenden zu radial nach aussen weisenden Schaftflanschen gegen
Axialverschiebung auf dem Schaft gesichert sind, so auszubilden, dass bei einer
einfachen und wirtschaftlichen Herstellungsweise eine feste und sichere Verbindung
der Scheiben mit dem Schaft in axialer und in Umfangsrichtung erzielt wird, ohne
dass die Gefahr besteht, dass sich das auf die Spule aufgespulte Garn an der Spule
verhakt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei der Spule
der vorgenannten Art die Flansche mit über ihren Umfang verteilten Bohrungen versehen
sind und die Scheiben aus beidseitig um die Flansche herumgeformtem Kunststoff bestehen,
der die Bohrungen unter Bildung von Verbindungsstegen ausfüllt.
-
Bei dieser Ausführung werden also keine Scheiben auf den Schaft aufgeschoben,
bevor die Schaftenden umgebördelt werden. Vielmehr werden die Scheiben um die Bördelflansche
herumgeformt - bzw. gegossen, so dass sie beidseitig an den BoFcelflanschen anliegen
und dadurch gegen Axialverschiebungen in beiden Richtungen gesichert sind. Eine
drehfeste Verbindung der Scheiben mit dem Schaft wird dabei insbesondere durch die
Verbindungsstege sichergestellt, die auch ein Ablösen der Scheiben bzw. Scheibenteile
vom Bördelflansch ausschliessen. Da der Kunststoff an den Scheibenlnnenseiten bis
auf den Aussenumfang des Schaftes aufgegossen wird und die Seitenscheiben, wenn
überhaupt, so nur zusammen dem/ mit/Bördelflanschen bzw. Schaftenden unter dem auftretenden
Garndruck ausgelenkt werden können, ist ersichtlich, dass es auch unter ungünstigen
Verhältnissen nicht zu einer Störung des glatten Übergangs zwischen den Scheiben
und dem Schaft bzw. zur Bildung eines Übergangsspaltes kommt, in dem das Garn festklemmen
könnte. Sohliesslich hat sich auch gezeigt, dass das Umgiessen der Bördelflansche
mit dem die Scheiben bildenden Kunststoff ohne Sohwierigkeiten und in wirt schaftlicher
Weise
möglich ist, zumal dadurch das vorherige Formen und Bearbeiten der Scheiben wegfällt.
-
Bei einer zweckmässigen Weiterbildung ist in wenigstens einem Spulenende
eine an sich bekannte Laufbüchse mit nach aussem weisendem Radialflansch eingesetzt,
der gleichfalls über seinen Umfang verteilte Bohrungen aufweist und vom die Scheibe
bildenden Kunststoff umformt ist. In diesem Falle liegt der Laufbüchsenflansch vorzugsweise
am Schaftflansch axial an, wobei die Bohrungen beider Flansche aufeinander ausgerichtet
sind, so dass sich durch beide Flansche erstreckende Verbindungsstege gebildet sind.
-
Die bekannte Anordnung von Laufbüchsen vermeidet die Notwendigkeit
einer Bearbeitung des Innenumfangs des Spulenschafts und bietet gleichzeitig die
Möglichkeit, die Spule in Verbindung mit einer abgesetzten oder abgestuften Spindel
zu verwenden, falls Laufbüchsen mit unterschiedlichem Innendurchmesser vorgesehen
sind. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung führen die Laufbüchsen zu einer zusätzlichen
Abstützung der Kunststoffscheiben und zu einer Verseifung der Spule. Dabei ist die
Ausrüstung der Spule mit Laufbüchsen deswegen besonders einfach und vorteilhaft,
weil die Verbindung mit der Spule durch das Umgiessen also ohne zusätzlichen Arbeitsschritt
erreicht wird und daher das bei den bekannten Spulen vorgesehene Verschrauben der
Laufbüchsen wegfällt.
-
Bei einer Spule mit einer oder zwei Laufbüchsen ist es ferner zweckmässig,
dass eine Laufbüchse eine radial nach innen vorspringende Ringschulter aufweist,
die vom Kunststoff mit umformt ist. Durch diese Massnahme wird eine noch festere
Verbindung der Kunststoffscheibe mit der Laufbüchse bzw. dem Schaft und dadurch
eine zusätzliche Versteifung erreicht, bei der die Scheibe an ihrer Aussenseite
im Bereich des Innenumfangs formschlüssig mit der Laufbüchse verbunden ist. Da somit
die eine Kunststoffscheibe
über den Innenumfang des Schafts bzw.
der Laufbüchse vorspringt, muss die Spule von der anderen Seite her auf die Spindel
aufgesetzt werden. Bei dieser Ausführung ist es aus konstruktiven und giesstechnischen
Gründen von Vorteil, wenn die Ringschulter in der Ebene des Radialflansches der
Laufbüchse angeordnet ist.
-
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erstrecken sich die Schaftflansche
und/oder die Laufbüchsenflansche bis nahe an den Aussenumfang der vom Kunststoff
gebildeten Scheiben. Auf diese Weise sind die Kunststoffscheiben im wesentlichen
über ihre gesamte radiale Erstreckung starr abgestützt. Dabei kann es im Falle der
Verwendung von Laufbüchsen zweckmässig sein, dass sich nur die Laufbüchsenflansche
bis nahe an den Scheibenumfang erstrecken, so dass es nicht notwendig ist, die Schaftenden
im gleichen Ausmasse umzubördeln.
-
Die Erfindung sowie Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend
an Hand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel einer Scheibenspule
erläutert.
-
Die dargestellte Scheibenspule umfasst einen hohlzylindrischen Schaft
1 aus einem Leichtmetsll, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung. An den Enden des
Schafts 1 sind jeweils eine kreisringförmige Scheibe 2 bzw. 3 aus Kunststoff, beispielsweise
Polyamid, angeordnet. Zur Befestigung der Scheibe 2 weist das entsprechende Ende
des Schafts einen radial nach aussen umgebördelten Flansch 5 auf, der mehrere über
seinen Umfang gleichmässig verteilte Bohrungen 6 aufweist. Beispielsweise sind bei
der dargestellten Ausführung mit einem Scheibendurchmesser von 100 mm sechs- solcher
Bohrungen 6 im Flansch 5 vorgesehen. Ferner ist in das der Scheibe 2 zugeordnete
Ende des Schafts 1 eine Laufbüchse 8, die beispielsweise aus glasfaserverstärktem
Polyamid bestehen kann, eingesetzt. Die LaufbUchse 8 trägt einen radial
nach
aussen weisenden Flansch 9, in dem gleichmässig über den Umfang verteilt Bohrungen
10 angeordnet sind. Wie aus der Darstellung zu ersehen ist, sind die Bohrungen 10
in gleicher Zahl, mit gleichem Durchmesser und mit gleichem Achsabstand wie die
Bohrungen 6 ausgeführt, und der Flansch 9 liegt derart am Flansch 5 an, dass die
Bohrungen 6 und 10 aufeinander ausgerichtet sind. Dabei erstreckt sich der Flansch
9 der Laufbüchse 8 über eine grössere radiale Breite als der Flansch 5 bis nahe
an den Aussenumfang der Scheibe 2.
-
Der Kunststoff der Scheibe 2 ist um die Flansche 5 und 9 herumgeformt
bzw. gegossen, so dass sich durch die miteinander fluchtenden Bohrungen 6 und 10
erstreckende Verbindungestege 12 aus dem Kunststoff gebildet sind, welche die beiden
Scheibenteile zu beiden Seiten der Flansche 5 bzw. 9 fest miteinander verbinden.
Die Scheibe 2 erstreckt sich auf ihrer zur Spulenmitte gewandten Innenseite bis
auf den Aussenumfang des Schafts 1, und die Oberfläche dieser Innenseite ist besonders
fein bearbeitet, so dass ein mechanisches Festhaften von Garn an der Scheibe 2 auseeschlossen
ist. Die Aussenseite der Kunststoffscheibe 2 geht an ihrem Innenumfang in eine Abschrägung
13 über, die der Form der Laufbüchse 8 angepasst ist.
-
Die Scheibe 3 am anderen Ende der Spule ist in ähnlicher Weise mit
dem Schaft 1 verbunden. Dementsprechend ist auch dieses Schaftende zu einem Flansch
15 umgebördelt, der gleichmässig über seinen Umfang verteilte Bohrungen 16 aufweist.
In das der Scheibe 3 zugeordnete Ende des Schaftes 1 ist eine Laufbüchse 18 von
geringerem Innendurchmesser als die Laufbüchse 8 eingesetzt, die einen Radialflansch
19 aufweist, der am Flansch 15 anliegt und sich bis nahe zum Umfang der Scheibe
3 erstreckt. Auch im Flansch 19 sind Bohrungen 20 vorgesehen, die mit den Bohrungen
16 im Flansch 15 fluchten. Durch diese hintereinanderliegenden Bohrungen 16
und
20 erstrecken sich Verbindungsstege 22, die mit der übrigen Kunststoffscheibe 3
aus einem Stück bestehen.
-
In Abweichung von der Ausbildung am anderen Spulenende weist die
Scheibe 3 nicht die Abschrägung 13 der Scheibe 2 auf, vielmehr erstreckt sich die
Scheibe radial nach innen bis über den Innenumfang der Laufbüchse 18 hinaus und
umschliesst eine in entsprechender Weise radial nach innen über den Innenumfang
der Laufbüchse 18 vorspringende Ringschulter 24, die in der Ebene des Radialflansches
19 liegt. Dadurch, dass der Kunststoff der Scheibe 3 um die Ringschulter 24 herumgegossen
ist, ist die sch Scheibe 3 auch an ihrem Innenumfang formylüssig mit der Laufbüchse
und dadurch mit dem Schaft 1 verbunden. -Ansproh-