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fic'klunqseinheit als Fadenvorrat insbesondere zur Verwendung in Bindemaschinen.
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Bei der maschinellen Fadenverarbeitung ist es erforderlich, icklungseinheiten
als Fadenvorrat in oder an der Maschine zu befestigen. Je nach Maschinentyp werden
die Fäden in den verschiedensten Aufmachungsformen und Wicklungsarten auf den Markt
gebracht. Grundsätzlich handelt es sich dabei um Fadenwicklungen auf einem Trag-
oder Stützkörper, sogenannte Spulen.
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Die Verwendung von Spulen als Fadenvorrat besitzt jedoch Nachteile,
die u.a. in deren hoher Rotationsgeschwindigkeit bei einem schnellen Fadenabzug
und in der entsprechend erforderlichen Lagerung der Spule sowie der konstruktiv
zu berücksichtigenden Drehfreiheit der Spule zu sehen sind. Insgesamt besitzt daher
eine Spule mit ihrem starren Trag- oder Stützkörper in Bezug auf den gewünschten
großen Fadenvorrat eine
relativ schlechte Raumausnutzung. Am Beispiel
einer Bindemaschine soll dies näher erklärt werden. Bindemaschinen besitzen in der
Regel einen rotierend angetriebenen Bindering, der das üblicherweise auf einem horizontalen
Arbeitstisch aufgelegte Bindegut umgreift. Der Bindering besitzt einen Bindekopf,
der beim Rotieren des Binderinges den Faden um das Bindegut herumführt. Der Fadenvorrat
ist dabei in Form einer Spule seitlich am Bindering befestigt. Der rotierend angetriebene
Bindering läßt nicht zu, daß die Spule breiter ist als der Bindering selbst oder
mit ihren Ecken über den Rand des gebogenen Binderinges herausragt. Mithin ist also
der bei einer Bindemaschine konstruktiv zur Verfügung stehende Platz für den Fadenvorrat
durch die Verwendung einer Spule nur schiecht ausgenutzt und es fallen im Betrieb
erhebliche Rüstzeiten an, um ständig den Tragkörper leergefahrener Spulen durch
volle Spulen zu ersetzen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den Fadenvorrat insbesondere
in Bindemaschinen eine Aufmachungsform und Wicklungsart zu finden, die im Vergleich
zu den bisher benutzten Fadenspulen ein mehrfaches an Fadenvorrat zuläßt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Wicklungseinheit,
die gekennzeichnet ist durch einen an sich bekannten Fadenwickel in Form einer trägerlosen
Kreuzwicklung, der mit eIner außeren Umhüllung versehen ist, vermittels der insbesondere
die stirnseitigen Polflächen des Wickels in axialer Richtung gegeneinander verspannt
sind und die zumindest eine Polöffnung des Wickels für den Innenabzug des Fadens
freiläßt.
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Im Gegensatz zu den bisher verwandten Spulen wird vorgeschlagen,
für den Fadenvorrat einen sogenannten Fadenwickel zu verwenden.
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Hierunter versteht man eine Fadenwicklung, bei der der nur zum
Aufwinden
benutzte Trag- oder Stützkörper (z.B. Hülse oder Wickeldorn) entfernt worden ist.
Hierdurch besteht die Möglichkeit, den Faden bei stillstehendem Wickel von innen
über eine der beiden stirnseitigen Polöffnungen abzuziehen, die nach dem Herauslösen
z.B. des Wickeldorns in dem Wickel entstanden sind.
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Im Vergleich zu einer Spule mit einem inneren Trag- oder Stützkörper,
die beim schnellen Abziehen des Fadens stark rotiert, ist ein stillstehender Fadenwickel
mit Innenabzug besonders leicht in oder an Maschinen zur Fadenverarbeitung zu befestigen,
da er lediglich von außen von Klemmvorrichtungen o.ä. übergriffen zu werden braucht.
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Der verbesserte Fadenvorrat der erfindungsgemäßen lVicklungseinheit
ergibt sich im wesentlichen aus zwei Gründen. Zum einen kann aufgrund des stillstehenden
Fadenwickels der konstruktiv z.B.
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bei dem umlaufenden Bindering einer Bindemaschine zur Verfügung stehende
Raum besser ausgenutzt werden, da eine Drehfreiheit wie bei Verwendung von Fadenspulen
nicht erforderlich ist. Ebenso wichtig ist jedoch der zweite Grund. Durch die Verwendung
trägerloser Fadenwickel besteht die Möglichkeit, die Achse des Fadenwickels bei
der Montage desselben an dem Bindering entsprechend dessen Durchmesser zu krümmen,
wodurch der axialen Längenausdehnung des Fadenwickels theoretisch keine Grenzen
qesetzt sind.
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Auf diese Weise läßt sich der Fadenvorrat bei entsprechender axialer
Längenausdehnung des Fadenwickels entscheidend erhöhen, so daß ohne weiteres das
Zehn- bis Zwanzigfache des bisher bei Verwendung von Spulen möglichen Fadenvorrats
erreicht werden kann.
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Allerdings treten in praxi bei der Herstellung von Fadenwickeln mit
der gewünschten axialen Länge Schwierigkeiten auf, da Langwickel beim Entdornen
und beim sonstigen Manipulieren leicht zum Auflösen oder Aufbrechen neigen. Es ist
daher notwendig, die Fadenwickel zugleich so herzustellen, daß diese in sich stets
eine ausreichende Festigkeit besitzen, ohne daß dabei die gewünschte Verformbarkeit
des Wickels verlorengeht.
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Die erfindungsgemäße Lehre sieht deshalb vor, daß die stirnseitigen
Polflächen des fertiggestellten Fadenwickels vor dem Entdornen des Wickels in axialer
Richtung gegeneinander verspannt werden, wobei zumindest eine Polöffnung des Wickels
für den Innenabzug des Fadens frei bleibt. Zweckmäßig wird die Verspannung der Polflächen
durch eine äußere Umhüllung des Wickels vorgenonmen, die sowohl die Mantelfläche
als auch die stirnseitigen Polflächen des Wickels bis hin zu den Polöffnungen übergreift.
Solch eine Umhüllung läßt sich besonders einfach durch Aufschieben einer schlauchförmigen
Schrumpffolie auf aen fertigen Wickel erreichen, die dann in bekannter Weise geschrumpft
wird, so daß insbesondere die gewünschte Polflächenverspannung des Wickels gegeben
ist. Erst danach wird der fertige Wickel entdornt, und es besteht weder bei diesem
Entdornen noch bei einer Manipulation des Wickels, wie sie z.B. durch das Krümmen
und Montieren eines Langwickels an dem Bindernng einer Bindemaschine gegeben ist,
die Gefahr, daß sich der Wickel unerwünscht auflöst oder zerbricht.
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Eine andere Ausführungsform sieht vor, die Polflächen-Verspannung
des Fadenwickels durch ein paar zusätzliche Fadenwicklungen zu erzeugen, die in
Abweichung von der gewählten Kreuzwicklungsart abschließend auf den fertigen Wickel
aufgebracht werden und die den Wickel von Pol fläche zu Polfläche umspannen. Diese
zusätzlichen Fadenwicklungen können dabei von Polfläche zu Polfläche in einer Ebene
liegen, es ist aber auch möglich, daß diese zusätzlichen Fadenwicklungen bei der
Überführung von einer Polfläche zu der anderen Polfläche entlang einer Schraubenlinie
auf der äußeren Mantelfläche des fertigen Wickels abgelegt sind, so daß sie diesem
eine weitere Festigkeit verleihen.
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Insgesamt ergibt sich also ein trägerloser, umhüllter Fadenwickel
mit Innenabzug, der äußerst leicht in oder an Maschinen montiert werden kann und
der sich selbst bei robuster Handhabung und stärkerer Krümmung nicht auflöst oder
aufbricht.
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Es lassen sich sehr große Wicklungseinheiten herstellen, die ein Vielfaches
an Fadenvorrat lm Vergleich zu den bisher verwandten Fadenspulen ermoglichen. Der
Faden kann mit hoher Geshwindigkeit von innen abgezogen werden, ohne daß es bei
Fäden aus Naturfaserstoffen zu nennenswerten Störungen in Form von Schlaufenbildungen
kommt.
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Etwas anders verhält es sich bei der Verwendung von Fäden aus Chemiefaserstoffen,
die eine glatte, strukturlose Oberfläche besitzen. Als Beispiel seien hier Polyesterfäden
erwhnt.
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Werden solcne Fäden von innen von dem kreuzgewickelten Fadenwickel
abgezogen, dann kommt es mitunter vor, daß einzelne landungen oder eine gesamte
Windungsschicht von den Wickel abzäilt, bevor der Faden richtig abgezogen ist. Dies
rt dann zu liner unerwänschten Schlaufenbildung, die bei der maschinellen Fadenverarbeitung
spätestens beim Durchlaufen von Fadenspannvorrichtungen zu Betriebs störungen führen
kann.
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Es ist daher eine Iteiterbildung der Erfindung, die vorgeschlagen
Wicklungseinheit so auszubilden, daß beim Innenabzug von Fäden aus glatten, strukturlosen
Chemiefaserstoffen eine Schlaufenbildung auftreten kann. Es wird für derartige Fäden
vorgeschlagen, die Oberfläche des Fadens mit einem Haftungsmittel zu versehen, das
z.B. vor oder bei der Herstellung des zwickels oder nach Fertigstellung des Wickels
aufgebracht werden kann und die Kreuzwicklungen des Wickels untereinander verhaftet,
so daß der Faden nur gegen einen Widerstand abgezogen werden kann.
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Als HaLtungs.ittel können z.B. Haftkleber mit geringer Klebwirkung
verwendet werden. Die Stärke der Klebwirkung ist dabei in Abhängigkeit
von
der Steifheit des Fadens zu wählen. Geeignet als Haftungsmittel ist z.B. auch ein
thermoplastisches Schmelzpulver, das beim Wickelvorgang oder in den fertigen Wickel
eingestdubt und anschließend leicht angeschmolzen wird.
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Bei Polyesterfäden, die in ihren elastischen Eigenschaften alle bisher
bekannten synthetischen Fäden bei weitem übertreffen, hat die Anmelderin herausgefunden,
daß es ausreichend ist, die Fäden lediglich zu paraffinieren oder zu wachsen, um
die unerwünschte Schlaufenbildung beim Innenabzug des Fadenwickels zu vermeiden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Fadenwickel mit Innenabzug
und äußerer Schrumpffolie Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Fadenwickel mit einer Polflächen-Verspannung
durch zusätzliche Fadenwicklungen, die in einer Ebene abgelegt sind, Fig. 3 einen
erfindungsgemäßen Fadenwickel mit einer Polflächen-Verspannung durch zusätzliche
Fadenwicklungen, die entlang einer Schraubenlinie auf dem Mantel des Wickels abgelegt
sind.
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Der dargestellte Fadenwickel besitzt eine erhebliche axiale Länge
und einen entsprechend großen Fadenvorrat. Der Fadenwickel ist in Form einer trägerlosen
Kreuzwicklung erstellt, wie dies aus Fig. 1 ersichtlich ist.
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In Fig. 1 ist lediglich die innere Windungsschicht 4 des Fadenwickels
zeichnerisch dargestellt. Das ist die erste Windungsschicht, die bei der Herstellung
des Fadenwickels auf dem Wickeldorn
abgelegt ist. Der Wickeldorn
ist leicht konisch, damit er nach Fertigstellung des Fadenwickels gezogen werden
kann.
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Alle Übrigen indungsschichten bauen sich auf der dargestellten inneren
Windungsschicht 4 auf, wobei die axiale Länge der Windungsschichten von Schicht
zu Schicht leicht abnimmt, so daß im Ergebnis der fertige Wickel die dargestellten
Umrißlinien annimmt.
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Als Wicklungsart ist die Kreuzwicklung gewählt, deren Windungsschichten
aus offen liegenden Windungen bestehen. Die Windungen aufeinanderfolgender Windungsschichten
kreuzen sic. Der Faden 5 wird von innen aus dem Wickel abgezogen. Es besteht dabei
leicht die Möglichkeit, daß einzelne Wicklungen oder die ganze nachfolgende Wicklungsschicht
abfällt und nitgerissen wird. Eine unerwünschte Schlaufenbildung kann die Folge
sein. Dies gilt besonders bei den, die aus einem glatten, strukturlosen Chemiefaserstoff
gefertigt sind. Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist daher vorgesehen, Insbesondere
bei Fäden aus glatten Chemiefasern ein Haftungsmittel auf die Oberfläche der Fäden
auwzubringen, so daß die Fäden bzw. die Wicklungsschichten des Wickels untereinander
veraftet sind. Praktische Versuche haben bewiesen, daß dann der Falzen 5 selbst
mit hoher Geschwindigkeit durch eine der Polöffnungen 6 abgezogen werden kann, ohne
da3 es zu der unerwünschen Schlaufenbildung kommt.
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Die erfindungsgemäße Wicklungseinheit besitzt keinen Trag- oder Stüzzkörper,
und sie ist dementsprechend flexibel, d.h. sie kann um Ihre Achse 7 gebogen werden.
Es wurde bereits beschrieben, daß dieses Merkmal bei der maschinellen Fadenverarbeitung
bei einigen Maschinentypen von besonderem Vorteil ist, da dadurch die Größe der
Wicklungseinheit und somit der Fadenvorrat entscheidend erhöht werden kann. Allerdings
neigen trägerlose Fadenwickel der
dargestellten Art leicht zum Aufspringen
oder Zerbrechen, und zwar wieder besonders bei Wicklungseinheiten aus glatten, strukturlosen
Synthetikfäden. Um das Aufspringen und leichte Zerbrechen der Wicklungseinheiten
zu verhindern, ist erfindungsgermaß vorgesehen, den gesamten Fadenwickel mit einer
äußeren Umhällung zu versehen, die insbesondere die stirnseitigen Polflächen 8 gegeneinander
verspannt, die aber auch der Mantelfläche 9 des Fadenwickels eine zusätzliche Festigkeit
geben kann.
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In Fig. 1 ist diese äußere Umhüllung durch eine Schrumpffolie 10 gegeben.
Diese Schrumpffolie wird als Schlauch über den fertigen zwickel gezogen oder der
Wickel wird in ein Endlosband eingeschweißt und die Folie geschrumpft und zwar bevor
der pickel mitunter beachtlichen Kräften beim Entdornen unterworfen wird.
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Der Folienschlauch ist so bemessen, daß dieser in der Lage ist, bis
aui einen Durchm~sser zu schrumpfen, der in etwa dem rdickeldorn-Durchmesser entspricht.
In Fig. 1 zeigen die überstehendem Enden 11 der Schrumpffolie diesen Durchmesser.
Durch dieses Sch,rumofvermögen wird sichergestellt, daß die Schrumpffolie 10 sich
besonders est an die Polflächen 8 des Fadenwickels anlegt, um insbesondere diese
gegeneinander zu verspannen und so ein Aufbrechen der Wicklungseinheit zu verhindern.
In vorteilhafter lese läßt dabei die schlauchförmige Schrumpffolie die Polöffnungen
6 frei, so daß der Faden 5 wahlweise durch eine der Polöffnungen abgezogen werden
kann.
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Die äußere Umhüllung der Wickeleinheit kann auch auf andere Weise
erzeugt werden. Bei modernen Wickelmaschinen ist es z.B.
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leicht möglich, die letzten Fadenwicklungen unter Abweichung von dem
zum Aufbau des Fadenwickels benutzten Wicklungsschama abzulegen. Durch diese letzten
Fadenwicklungen kann ebenfalls die gewünschte Polflächen-Verspannung erzeugt werden,
die das
aufbrechen der Wicklungseinheit verhindert. Fig. 2 zeigt
solcn ein Beispiel. Hier sind die letzten Fadenwicklungen 12 in einer Ebene von
Polfläche 8 zu Polfläche 8 abgelegt. Soll zuqleich auch die Mantelfestigkeit der
Wicklungseinheit verbessert werden, was z.B. beim einschieben der Wicklungseinheit
in Klemmvorrichtungen o.a., die die Wicklungseinheit von außen unfassen, von Vorteil
ist, dann ist es zweckmäßig, die letzten Fadenwicklungen 13 in Form eier Schraubenlinle
auf den fertlgen Fadenwickel abzulegen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.
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Diese Mantel festigkeit ist bei Verwendung der vorbeschriebenen Schrumpffolie
gemäß Fig. 1 optimal vorhanden.