DE2443234A1

DE2443234A1 - Spulenkoerper und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2443234A1
Application number: DE2443234A
Authority: DE
Inventors: Robert Earl Morton; Thomas Edgar Pitts; Manuel Gonsalve Teixeira
Original assignee: Leesona Corp
Current assignee: Leesona Corp
Priority date: 1973-09-13
Filing date: 1974-09-10
Publication date: 1975-03-20
Also published as: IT1021274B; JPS5070619A; FR2243900A1; US3857529A; BR7407613D0

Description

HENKEL, KERN, FEILER&HÄNZEL

BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND

THLEX: 05 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE^

ThLEFON: (089) 66 3,97. 66 30 9. - 92 MÜNCHEN 90 '

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Leesona Corporation
7/arwick, B.I., V.St.A.

Spulenkörper und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper zum Bespülen mit Garn und insbesondere einen verbesserten und zweckmäßigen Spulenkörper aus einem länglichen Bohr mit einem an seinem Unterteil angebrachten, im wesentlichen kegelstumpfförmigen Glied bz/v. Bund. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers.

Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck "Garn" soll sich auf jedes beliebige, dünngezogene bzw. fadenförmige Material sowohl textiler als auch anderer Art beziehen, während der Ausdruck "Spule" oder "Spulenkörper" in seinem grundsätzlichen Sii.n verstanden werden und sich auf jede beliebige Art eines Garnaufnahmekörpers beziehen soll.

Es sind bereits Spulenkörper verschiedenster Konfigurationen und aus den unterschiedlichsten Werkstoffen bekannt. Solche Spulenkörper werden normalerweise der Länge nach von einer Bohrung durchsetzt, so daß der Spulenkörper auf eine Spuloder Aufstichspindel o.dgl. aufgesetzt werden kann, um sich mit ihr mitzudrehen. Die Spulenkörper dienen dabei zur Aufnahme von Vorgarn, Garn, Fadenmaterial usw., das bei der Garnverarbeitung in einer Vielfalt von maschinellen Verarbeitungsvorgängen, wie Spinnen oder Zwirnen, auf ihnen zu Garnwickeln oder -körpern aufgespult wird. Die Art des für

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einen speziellen Spulvorgang gewählten Spulenkörpers hängt dabei von Paktoren wie der Größe und Form des gewünschten Garnkörpers sowie von seiner endgültigen Verwendung ab.

Seit der Einführung der automatischen Bedienungsläufermechanismen für Spinnmaschinen und dgl., wie sie z.B. in der US-PS 3 403 866 beschrieben .sind, hat es sich als wünschenswert erwiesen, einen Spulenkörper vorzusehen, der aus einem länglichen, sich verjüngenden Bohr mit einem daran befestigten", kegelstumpfförmigen Bund besteht, über dessen unteres Ende ein Garnfangabschnitt hinausragt. Wie in dieser Patentschrift mit speziellem Hinweis auf die darin beschriebene, besondere Ringbank-Changierbewegung erläutert ist, begünstigen diese sog. "Schürzen-" oder "Bund-Spulenkörper" die Herstellung von zylindrischen Garnkörpern, die sich für das Abspulen über ein Ende eignen.

Diese mit Bund versehenen Spulenkörper bestehen normalerweise aus einer einstückigen Konstruktion, bei welcher der Schaft und der Bund des Spulenkörpers aus einem Kunststoff-Guß- oder -Fonnteil bestehen. Obgleich diese einstückigen, mit Bund versehenen Spulenkörper einige Erfordernisse der Textilindustrie erfüllen, sind sie verhältnismäßig teuer. Im Hinblick darauf, daß derzeit in der Textilindustrie enorme Mengen an langgestreckten, schlanken, hohlen rohrförmigen Spulenkörpern (im allgemeinen aus einer Papierlagenkonstruktion, deren Vorder- und Fußende mit metallenen Verschleißringen oder -muffen versehen sind) der üblicherweise für das Aufspulen von Garn an Spinn" und Zwirnmaschinen und dgl. benutzten Art vorhanden sind und außerdem derzeit eine Kapazität für die Massenfertigung solcher Bohr-Spulenkörper besteht, würde die Umwandlung dieser rohrförmigen Spulenkörper zu Bund-Spulenkörpern ersichtlicherweise ein höchst vorteilhaftes Produkt für die Verwendung bei den

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automatischen Beiienungs- oder Wartungsläuferanordnungen ergeben.

Die Erfindung bezweckt daher die Schaffung eines mit Bund versehenen Spulenkörpers mit einem langgestreckten Eohrkörper, der über seine Gesamtlänge hinweg eine geringe Verjüngung besitzt, so daß sein Durchmesser von der Spitze zum Fuß zunimmt. Dieser langgestreckte Bohrkörper entspricht den derzeit verwendeten Spulenkörpern für Spinn- oder Zwirnmaschinen der vorher genannten Art.

Erfindungsgemäß ist bei diesem Spulenkörper ein kegelstumpfförmiger Bund um den Fußteil des Bohrkörpers herum mittels einer getrennten Manschette befestigt, die ebenfalls am Eohrkörper angeordnet und zwischen diesen und den kegelstumpfförmigen Bund eingefügt ist. Ein kurzer Abschnitt des Eohrkörpers erstreckt sich dabei im wesentlichen unter den Basisabachnitt des kegelstumpfförmigen Bunds hinaus, und zwar aus den in den USA-Patentanmeldungen Serial No. 145 753 und 145 726 naher dargelegten Gründen. Derartige Spulenkörper sind vergleichsweise kostensparend in Herstellung und Montage, sie sind leicht auszuwuchten und· behalten ihren Auswuchtzustand über lange Betriebszeiträume bei. Außerdem eignen sie sich besonders zur Verwendung bei Mechanismen,, welche das Anspülen des Garns am Spulenkörper automatisch einleiten.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines mit Bund versehenen Garn-Spulenkörpers, der sich für automatische Spulenkörper-Spulvorgänge, insbesondere unter Verwendung von automatischen Bedienungs- oder Wartungsmechanismen für Spinnmaschinen und dgl. eignet.

Im Zuge dieser Aufgabe bezweckt die Erfindung die Schaffung eines mit Bund versehenen Spulenkörpers, bei dem ein Bund an

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einem langgestreckten, konischen Körper mit Hilfe einer zwischengefügten Manschette schnell und wirkungsvoll anbringe bar ist, wodurch insgesamt eine Spulenkorperkonstruktion gewährleistet wird, die wirtschaftlich und einfach herstellbar ist.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Spulenkörpers mit Merkmalen nach der Erfindung zur Veranschaulichung seines Gesamtaufbaue,

Pig. 2 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt längs der linie 2-2 in Pig. 1, welcher speziell die konstruktive Beziehung zwischen dem Bohrkörper, dem kegelstumpfförmigen Bund und der Verbindungsmanschette zeigt,

Pig. 3 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 3-3 in.Pig. 1, welcher speziell das Vorderende der Manschette veranschaulicht,

Pig. 4 eine Aufsicht auf die Unterseite bzw. das Basisende der Manschette,

Fig. 5a und 5b in vergrößertem Maßstab gehaltene Teil-•chnittansichten, welche die Eindringwirkung der Manschettenzähnt und ipeziell die Art und Weise zeigen, auf welch· diese Zähne einer relativen axialen Torwart«verschiebung des Bunde und der Manschette relativ zum Bohrkörper entgegenwirken, und

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Figo 6 eine im Schnitt gehaltene Darstellung des Montagevorgang a , welcher speziell das Verfahren, veranschaulicht, nach dein die Bauteile des erfindungagemäßen Spulenkörpers miteinander verbunden werden.

In der Zeichnung und insbesondere in Fig„ 1 ist ein eriindungsgemäßer Spulenkörper 10 dargestellt, der aus einem länglichen, im wesentlichen zylindrischen Bohrkörper 1.2, einem Element bzw. Bund 14 mit einer im wesentlichen _Nkegelstumpfförmigen äußeren Garnfaden-Aufnahmefläche 16 und einer Manschette 18 besteht, welche den Bund 14 zwangsläufig mit dem Rohrkörper 12 an einer vorbestimmten Stelle des letzteren verbindet, so daß sich inagesamt die Spulenkörper-Konfiguration gemäß Fig. 1 ergibt. Wie erwähnt, iat der Rohrkörper 12 langgestreckt und im wesentlichen zylindrisch, und er weist ein Vorderende 20 und ein Fußende 22 auf. Diese beiden Enden des Bohrkörpers 12 sind jeweils vorzugsweise mit einem metallenen Bing oder Muffe 12 versehen, wodurch in an sich bekannter Weise die Verschleißeigenachaften des fertigen Spulenkörpers verbessert werden. Der Rohrkörper 12 selbst entspricht im wesentlichen den in der Textilindustrie zur Verfügung stehenden Spulenkörpern, wie' sie bei herkömmlichen Textilmaschinen für das Aufspulen von Garn benutzt werden. Dieser Bohrkörper besteht im allgemeinen aus mehrlagigem Papier oder'aus Holz.

Der Bund 14 wird vorzugsweise nach einem Spritzgußverfahren aus einem Kunststoff, wie Nylon, hochdichtem Polyäthylen oder Polypropylen, geformt. Der Bund 14 weist zudem eine kegel-' stumpfförmige Außenfläche 16 auf, die vorzugsweise angerauht oder mit einem zweckmäßigen Seibmaterial belegt ist, um ein Abrutschen der um diese Fläche herumgelegten Garnwindungen zu verhindern. Im Vorderende 28 des Bunds 14 ist eine Bohrung mit einem solchen Durchmesser vorgesehen, daß sie den von ihr

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aufzunehmenden Abschnitt des Bohrkörpers mit Paßsitz aufnimmt, wenn der Bund an einer vorbestimmten Stelle des Bohrkörpers 12 festgelegt wird. Das Fuß- oder Basisende 30 des Bunds ist außerdem mit einer Ausnehmung versehen, die eine Fläche 26 bildet, welche in einer Beihe von Absätzen oder Stufen 27, 29 und 31 zur Aufnahme der Manschette 18 auf noch näher zu erläuternde Weise ausläuft.

In den Fig. 2, 3 und 4 ist die Konstruktion der Manschette 18 näher veranschaulicht, die einen kreis- oder ringförmigen Hauptteil 32 mit einer an der einen Seite befindlichen Fläche 33 aufweist, von welcher mehrere Schenkel 36 in Längsrichtung abgehen. Die' andere Seite des Hauptteils 32 läuft in einem Flansch 34 mit vergrößertem Durchmesser aus. Jeder Schenkel 36 ist seinerseits am Ende mit einem Fußteil 38 versehen, der Innen- und Außenflächen 40 bzw. 42 aufweist. Dabei ist an jeder Innenfläche 40 ein Zahn bzw. Vorsprung 44 vorgesehen, während die Außenfläche vorzugsweise bei 46 abgeschrägt bzw. angefaat ist. Wie am besten aus Fig. 4 hervorgeht, ist der zentrale, kreisförmige Hauptteil 32 der Manschette 18 mit mehreren Polstern oder Warzen 48 versehen, die sich an der vorgesehenen Stelle an die Außenfläche des Bohrkörpers 12 anlegen. Die Manschette ist weiterhin mit einer Anzahl von axial verkaufenden Schlitzen 50 versehen, die in Längsrichtung in oder durch ihren Hauptteil 32 verlaufen und in Badialrichtung hinter den einzelnen Polstern 48 liegen, so daß die den Bohrkörper 12 aufnehmende Innen~ fläche der Manschette zur Berücksichtigung von geringfügigen Durchmesserunterschieden zwischen den einzelnen Bohrkörpern lei-oht nachzugeben vermag.

Die Lagenbeziehung zwischen der Manschette 18 und dem Bund 14 ist wie folgt: Die Fläche 26 des Bunds ist radial so bemessen, daß beim Zusammensetzen der beiden Bauteile die

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Fläche 33 der Manschette 18 an der Stufe 27 des Bunds 14-anliegt, wobei diese Stufe kräftig gegen die Fußteile 38 drückt und dabei die Zähne 44 in den Bohrkörper 12 hineintreibt, wodurch die Manschette fest verankert und ihre Position relativ zum Bohrkörper 12 festgelegt wird. Das Eindringen der Zähne in den Bohrkörper kann, wie dargestellt, teilweise oder vollständig erfolgen, was von dem Werkstoff abhängt, aus dem der Bohrkörper hergestellt ist. Wesentlich ist dabei nur, daß die Zähne weit genug eindringen, um die nötige Haltewirkung zu gewährleisten. Dabei ist zu beachten, daß der Flansch 34 im fertig zusammengesetzten Zustand an der Stufe 29 anliegt.

Weiterhin sind Mittel zur einwandfreien Verankerung des Bunds 14 relativ zur Manschette 18 in der vorgenannten Position durch Ultraschallschweißung der Umfangsabschnitte des Flansches 34 an den anliegenden Innenflächenbereichen des Fußendes 22 des Bunds 14 vorgesehen. Hierbei ist die Stufe 31 so ausgebildet, daß sie den aktivierenden Strahler einer üblichen Ultraschallschweißvorrichtung.aufzunehmen vermag, um die genannten Flächen miteinander zu verschweißen oder zu verschmelzen. Dabei ergibt sich eine Kehlnahtschweißung 51, welche die Manschette und den Bund 14 materialeinheitlich verbindet. Wenn die Endflächenbereiche des Fuß- oder Basisendes 30 des Bunds als Kontaktfläche für den Strahler benutzt werden würden, würde diese Fläche eraichtlicherweise durch die Berührung mit dem Ultraschalletrahler verkratzt oder anderweitig beschädigt werden. Aus diesem Grund wird flk· diesen Zweck vorzugsweise die Stufe 31 benutzt. Hierbei wird dann der Eingriff der Manschettenzähne 44 durch das Zusammenwirken mit der Fläche 26 des Bunds 14 gewährleistet.

Die Konstruktion, bei welcher drei getrennte Spulenkörperteile zu einer einheitlichen Anordnung zusammengesetzt sind, welche die gleiche Aufgabe erfüllt wie eine einstückige Bin-

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heit, bei welcher jedoch die Fertigungskosten erheblich geringer sind, ermöglicht zudem die Wiederverwendung oder Feuverwendung der verfügbaren Spulenkörper der bekannten Konstruktion. Die erfindungsgemäße Spulenkörperkonstruktion ermöglicht die Montage der Einzelteile auf neuartige Weise, die ohne weiteres einer Automatisierung zugänglich ist. Zweckmäßigerweise erfolgt die Montage mittels einer Vorrichtung 52, die mit einer zentralen Bohrung oder Ausnehmung 54 und einem aus dieser herausragenden Zapfen 56 versehen ist. Diese Ausnehmung bildet weiterhin einen Badialflansch 58 einer vorbestimmten Höhe, so daß das Fußende 22 des gebildeten Spulenkörpers ein vorgesehenes Stück weit unter die Basis 30 seines Bunds 14 hinausragt. In der Praxis ist die Vorrichtung an einem Kolben 60 angebracht, und der Bohrkörper 12 wird über den Zapfen 56 in die Ausnehmung 54 eingesetzt, worauf die Manschette 18 über den Eohrkörper geschoben und durch die Berührung mit dem Vorderteil des Flansches 58, welcher an der Unterseite des Manschetten-Flansches 34 angreift, in der vorbestimmten lage längs des Bohrkörpers ausgerichtet wird. Anschließend wird der Bund 14 beispielsweise durch Verspannung mit der Angreiffläche 64 einer Spannhülse 62 festgehalten und daraufhin kraftvoll relativ zum Bohrkörper 12 und zur Manschette 18 verschoben.

Außerdem wird angenommen, daß durch die spezielle Weise, auf welche die Zähne 44 in den Bohrkörper 12 eingreifen und dessen Außenflächenbereich verdrängen, die Wirkung verstärkt wird, mit welcher die fertige Anordnung den normalerweise auftretenden Belativkräften entgegenwirkt, welche bestrebt sind, das weitere bzw. Basisende des Bunds 14 durch einen zufälligen Aufprall gegen dieses Ende auf dem Bohrkörper nach vorn zu verschieben, wie dies am besten aus den Fig. 5a und 5b ersichtlich ist. In Fig. 5a ist eine geringfügige Aufwärtsbiegung der am Ende der Manschette vorgesehenen Fußteile 38

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infolge der Kräfte veranschaulicht, welche durch die Relativverschiebung zwischem dem Rohrkörper 12 und der Manschette 18 beim Aufsetzen der Manschette auf den Bohrkörper erzeugt werden. Sobald die Manschette 18 auf den Rohrkörper aufgesetzt ist, werden durch die kraftvolle Verlagerung durch die Schrägiläche 26 des Bunds 14> wenn dieser bei der Endmontage des Spulenkörpera relativ zu den anderen Teilen verschoben wird, alle Fußteile 38 mit ihren Zähnen 44 auf die am besten aus Fig. 5b ersichtliche Weise über einen Kreisbogen nach unten, d.h. gegen den Rohrkörper gedrückt, so daß ein Teil der Außenfläche des Rohrkörpers verdrängt wird. Hierdurch wird eine weitere Verformung und Festlegung der Zähne 44 in die Konfiguration gemäß Fig. 5b erreicht, woi durch ein vollständigerer Eingriff in die Seitenteile der dabei in der Oberfläche des Rohrkörpers entstehenden Vertiefungen gewährleistet wird. Infolgedessen wird eine Konstruktion geboten, welche den üblicherweise auf die Manschette einwirkenden Kräften, die in Figo 5b durch den Pfeil angedeutet sind und welche die Manschette vom Rohrkörper zu trennen trachten, besser entgegenzuwirken vermag.

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Claims

Patentansprüche

11. !Spulenkörper zum. Aufspulen von Fadenmaterial, dadurch —' g β kennzeichnet , daß er einen langgestreckten, im wesentlichen rohrförmigen Körper (12) mit einem Vorder- und einem Fußende, einen auf das Fußende dea Bohrkörpers aufgesetzten Bund (14) mit einer im wesentlichen kegelstumpfförmigen äußeren Garnaufnahmefläche (16), wobei die Basis bzw. Grundfläche oder Unterseite des Bunds zum Fußende des Bohrkörpers hin gerichtet ist, so daß um letzteres herum ein Bereich vergrößerten Durchme.ssers vorhanden ist, und eine im wesentlichen kreis- oder ringförmige Manschette (18) aufweist, die auf den Bohrkörper aufgesetzt und zwischen ihn und den Bund eingesetzt ist, daß die Manschette Mittel zur zwangsläufigen Verbindung sowohl mit dem Bohrkörper als auch mit dem Bund aufweist und daß die Mittel zur Verbindung der Manschette mit dem Eohrkörper mehrere an der Innenfläche der Manschette vorgesehene Zähne (44) sind, die in die Außenfläche des Bohrkörpers (12) eingreifen.
2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne durch Innenflächenabschnitte des Bunds in Eingriff mit der Außenfläche des Eohrkörper3 haltbar sind.
3. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette ein Vorderende und ein Basisende aufweist, die auf das Vorderende bzw. das Fußende des Eohrkörpers ausgerichtet, sind, daß vom Vorderende der Manschette mehrere längsverlaufende, durchbiegbare oder auslenkbare Schenkel abstehen, deren Enden jeweils in einen Fußteil mit Ober- und Unterseite auslaufen, und daß die Oberseite jedes Fußteils mit Innenflächenabschnitten des Bunds in Berührung steht, während jede Unterseite einen einwärts weisenden Zahn trägt·

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4. Spulenkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderteil der Oberseite jedes End-Fußteils abgeschrägt bzw. angefast ist.
5. Spulenkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne eine im wesentlichen rechteckige Konfiguration mit Seitenflächen und Unterseite besitzen und daß die Unterseite jedes Zahns im wesentlichen voll an der Fläche des Eohrkörpers anliegt und näher zum Vorderende des Rohrkörpers gerichtet ist. -
6. Spulenkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Innenseite des Unterteils der Manschette mehrere getrennte Berührungs-Polster oder -Warzen abstehen und daß in diesem Unterteil mehrere längsverlaufende Schlitze vorgesehen sind, die sich zumindest teilweise durch den Unterteil bzw. das Basisende erstrecken und jeweils in Badialrichtung hinter einem Polster bzw. einer Warze angeordnet sind.
7. Verfahren zur Herstellung eines Spulenkörpers nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette auf den Rohrkörper aufgesetzt wird, daß die Basis- oder Fußenden des Bohrkörpers und der Manschette gegen eine Belatirbewegung zueinander festgelegt werden und daß sodann der Bund in Sichtung auf die Basisoder Fußenden verschoben wird, so daß die Innenabschnitte des Bunds mit den Oberseiten der End-Fußteile.der Manschette in Berührung gelangen und die Zähne in zwangsläufigen Halteeingriff mit dem Bohrkörper gedrängt werden.

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