DE3922191A1

DE3922191A1 - Spulenkoerper fuer garne, faeden oder dergleichen

Info

Publication number: DE3922191A1
Application number: DE3922191A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kraske
Original assignee: Guetermann and Co AG
Current assignee: Guetermann and Co AG
Priority date: 1989-07-06
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-01-17

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Spulen mit einem mittleren Spulenkörper und zwei jeweils stirnseitig am Spulenkörper ansetzenden Flanschen. Derartige Spulen sind in der Garnverarbeitung in weitem Umfang bekannt geworden.

Besondere Probleme bestehen dann, wenn derartige Spulen Nähgarne besonders großer Länge aufnehmen sollen, wie z. B. Längen von mehr als 1000 m.

Ein derartiger Spulenkörper besteht aus einem Schaft relativ kleinen Durchmessers, an den sich stirnseitig jeweils Flansche anschließen, die in der Kegel gleichen Durchmesser aufweisen.

Probleme haben sich nun ergeben, wenn derartige Spulen große Garnlängen aufnehmen sollten. Wegen des geforderten hohen Füllfaktors der Spule ist der Schaft mit einem relativ geringen Durchmesser versehen, um im verbleibenden Wickelraum eine möglichst große Garnlänge unterzubringen. Selbstverständlich müssen die Flansche einen dementsprechenden Außendurchmesser aufweisen, damit im bewickelten Zustand das Garn nicht über den Flanschaußendurchmesser hinaussteht.

Wird eine derartige Spule im Überkopf-Abzug abgewickelt, dann stört nach einem gewissen Abwicklungsgrad, d. h. bei Verringerung des Spulenaußendurchmessers, der Flansch, an dem das Garn entlangreibend abgewickelt wird.

Eine derartige Reibung ist unerwünscht. Derartige Reibung führt zu Spannungen an den Abzugsapparaten der Nähmaschine im übrigen zu Nähstörungen und zu Garnbeschädigungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Garnspule der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß das Garn problemlos über Kopf abgezogen werden kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine Flansch mit dem Schaft der Spule lösbar verbunden ist.

Für die lösbare Verbindung zwischen dem einen Flansch und dem zugeordneten Schaft gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten. Alle Möglichkeiten, die dem Fachmann geläufig sind, werden vom Schutz der vorliegenden Erfindung umfaßt. Derartige Möglichkeiten sind vor allem sämtliche Rastverbindungen, Schraubverbindungen, Druckknopfverbindungen, Klemmverbindungen, d. h. also Verbindungen, die reibschlüssig arbeiten.

Diese Erfindungsarten sind im übrigen dadurch gekennzeichnet, daß sie wiederaufsteckbar sind, d. h. nach einer Entfernung des Flansches kann der Flansch nachfolgend wieder aufgesteckt werden. Dies wird bei der vorliegenden Erfindung bevorzugt.

Die Erfindung umfaßt aber nicht nur diese wiederholte Aufsteckbarkeit des Flansches auf den Schaft, sondern auch darüber hinaus noch die Entfernung, die unwiederbringliche Entfernung, des Flansches vom Schaft. Hierzu sind sogenannte Bruchverbindungen vorgeschlagen, z. B. Perforationslinien oder Rißlinien mit Sollbruchstellen, so daß z. B. bei einer Drehung am Flansch, wobei der Schaft mit der anderen Hand entgegengehalten wird, an der Sollbruchstelle ein Riß entsteht. Auch diese Aufreißverbindungen umfassen sowohl ein Wiederaufstecken des Flansches auf den Schaft als auch eine Möglichkeit, daß der Flansch nicht mehr auf den Schaft aufgesteckt werden braucht.

Die Möglichkeit, daß der Flansch auf den Schaft aufgesteckt wird, hat den Vorteil, daß, wenn die Spule teilweise abgewickelt wird, dann wieder aus der Maschine entfernt werden soll, daß man dann den Flansch wieder aufsteckt, um eine Zerstörung des Wickels zu vermeiden, und daß der Wickel sich unbeabsichtigt abwickelt.

Zusammenfassend wird also festgestellt, daß im Kern der vorliegenden Erfindung die Tatsache stehen soll, daß mindestens einer der Flansche vom Schaft abnehmbar ausgebildet ist und bei Bedarf wieder aufgesteckt werden kann.

Zur Ausbildung der beschriebenen Verbindung zwischen dem Flansch und dem Schaft gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, wie obenstehend dargelegt.

Wichtig für alle Möglichkeiten ist jedoch, eine relativ starre und kraftbelastbare Verbindung zu schaffen, so daß - wenn beispielsweise eine derartige Spule mit aufgesetztem Flansch auf den Boden fällt, dann dieser Flansch nicht unbeabsichtigt sich vom Schaft löst. Diese lösbare Verbindung zwischen Flansch und Schaft soll also gewissen Krafteinwirkungen standhalten.

Zur Verwirklichung einer derartigen relativ hochbelastbaren lösbaren Verbindung ist es in einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der Flansch an seiner dem Schaft zugewandten Seite zwei zueinander konzentrische Hülsenteile aufweist, die einen voneinander unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

Ebenso ist der Schaft nicht als zylindrisches Rohrstück ausgebildet, sondern als Doppelrohrstück mit einem Innenschaft relativ kleinen Durchmessers und einem Außenschaft, der einen Abstand vom Innenschaft aufweist. Innen- und Außenschaft sind konzentrisch zueinander.

Durch diese besondere Ausbildung ist es dann gewährleistet, daß der Flansch mit seinem inneren Hülsenteil am Außenumfang des Innenrohres anliegt, während der Flansch mit seinem äußeren Hülsenteil am Innenumfang des Außenrohres des Schaftes anliegt.

Im Bereich dieser beiden Kontaktflächen sind dann Rastverbindungen vorgesehen.

Aus fertigungstechnischen Gründen wird es bevorzugt, wenn die Rastverbindung jedoch nur in dem äußeren Hülsenteil des Flansches und in dem Außenrohr des Schaftes angeordnet ist, weil dies aus fertigungstechnischen Gründen leichter herstellbar ist.

Eine derartige Rastverbindung besteht bevorzugt aus einer Loch-Zapfen- Verbindung, wobei am Außenumfang des äußeren Hülsenteils ein oder mehrere Rasthaken gleichmäßig verteilt am Umfang angeordnet sind, die in entsprechende Ausnehmungen des Außenrohres des Schaftes eingreifen und dort verrastbar sind.

In einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß die Wandstärke des äußeren Hülsenteils des Flansches im Bereich der Haken vermindert ist, um diesen Haken ein besonders günstiges, radiales Biegungsvermögen zu geben. Dadurch können die Haken beim Einfahren in das Außenrohr des Schaftes elastisch nach innen federn, und dann beim Erreichen der Ausnehmung im Außenrohr des Schaftes in diese Ausnehmung einklinken und dort sich festsetzen.

In einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß zwischen den einander anliegenden Teilen von Flansch und Schaft, wie sie vorhin beschrieben wurden, noch Zentriermittel vorhanden sind, die ein erleichtertes Einfahren des Flansches auf den Schaft gewährleisten.

Diese Zentriermittel werden dann im vorliegenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen und anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Spule nach der Erfindung in Seitenansicht und teilweise im Schnitt,

Fig. 2 zeigt die Stirnansicht des Schaftes in Sicht des Pfeiles II in Fig. 1,

Fig. 3 zeigt in halbierter Seitenansicht das Einfahren des lösbaren Flansches in den Schaft,

Fig. 4 zeigt den Flansch im Schnitt, längs der Linie IV-IV in Fig. 7,

Fig. 5 zeigt die Innenansicht des Flansches in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4,

Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 und

Fig. 7 zeigt die Stirnansicht des Flansches von außen in Richtung des Pfeiles VII in Fig. 4.

Fig. 1 zeigt in allgemeiner Darstellung eine Spule 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt. Die Spule 1 besteht hierbei aus einem Schaft 2 verminderten Durchmessers, an dessen jeweilige Stirnseiten ein fester Flansch 5 (links) und ein lösbarer Flansch 7 (rechts) angebracht sind.

Der feste Flansch 5 ist hierbei werkstoffeinstückig mit dem Schaft 2 verbunden und besteht im wesentlichen aus einer Überschiebhülse 25, die axial auf dem Schaft 2 verschiebbar ist und die in Verbindung mit einer Fadenverwahrung 6 eine Festlegung des Garnanfangs und/oder -Endes gewährleistet.

Im übrigen ist die genaue Funktion dieser Fadenverwahrung 6 in Verbindung mit der Überschiebhülse 25 Gegenstand eines Schutzrechts des gleichen Erfinders.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Schaftes 2 ist der Flansch 7 lösbar über eine noch später zu beschreibende Rast- und Zentrierverbindung mit den Stirnseiten des Schaftes 2 verbunden.

Der Schaft 2 besteht hierbei aus einem Innenrohr 4 mit relativ kleinem Innendurchmesser, welches über radial verlaufende Rippen 19, die gleichmäßig am Umfang des Innenrohres verteilt angeordnet sind, werkstoffeinstückig mit einem zentrisch das Innenrohr umgebenden Außenrohr 3 verbunden ist.

Der gesamte Schaft, bestehend aus den Rohren 3 und 4 und den dazugehörenden Rippen 19, ist ein werkstoffeinstückiges Teil aus Kunststoff, bevorzugt einem Polystyrol-Kunststoff.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 sind die Rippen 19 unterschiedlich hoch im Rohr angeordnet, d. h. sie haben einen unterschiedlichen Abstand zur Schaftstirnseite. Dies hat Bedeutung hinsichtlich der Zentrierfunktion des Flansches 7 auf dem Schaft 2, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Die Fig. 1 zeigt hierbei den Schaft 7 in strichpunktierter Darstellung, wie er auf den Schaft 2 aufgesetzt ist.

Der Flansch 7 besteht hierbei nach den Fig. 1 und Fig. 5 aus einem scheibenförmigen Flanschteil 8, welches gemäß Fig. 7 über radial verlaufende Rippen 15 mit einem Innenflansch 13 verbunden ist. Die Rippen 15 sind hierbei gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet.

Die Außenseite des Flanschteils 8 wird durch einen Rand 9 gebildet, der an seinem Außenumfang eine Riffelung aufweist, um eine griffgünstige Erfassung dieses Flanschteiles 8 zum Lösen dieses Flansches 7 zu gewährleisten.

Am Innenumfang des Flanschteils 8 sind hierbei zwei rohrförmige Ansätze angeformt, wobei eine Außenhülse 10 und eine konzentrisch hierzu angeordnete kleinere Innenhülse 11 angeordnet sind.

Die beiden Hülsen 10, 11 bilden zwischen sich einen Ringraum 17.

In Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen wird dann noch erläutert, daß gleichmäßig am Außenumfang der Außenhülse 10 Rastnasen 12 angeordnet sind, die in entsprechende Rastausnehmungen im Innenumfang des Außenrohres 3 des Schaftes 2 eingreifen.

In Fig. 7 sind noch Einzelheiten in Draufsicht auf das Flanschteil 8 dargestellt, wo aus spritzgußtechnischen Gründen Aussparungen 24 vorgesehen sind und im übrigen noch runde Aussparungen, die für die Auswerfer der Spritzgußmaschine gedacht sind.

Für die Erfindung haben diese Aussparungen keine Bedeutung.

Im übrigen sind im Flanschteil 8 noch zwei Teile 16 als erhabene Profile angeordnet, um eine dauerhafte Beschriftung des Flanschteiles 8 zu gewährleisten. Diese Pfeile geben den Drehsinn an, wenn zum Öffnen und Lösen des Flansches 7 dieser Flansch in der eingezeichneten Pfeilrichtung 16 gedreht werden soll.

Nachfolgend wird nun die Zentrierung des Flansches 7 in Bezug zu dem Schaft 2 näher erläutert.

Sinn dieser Zentrierung ist, daß man mit einer ¹/₃-Umdrehung den Flansch 7 auf dem Schaft aufdrehen kann und daß nach Überwinden dieser ¹/₃-Umdrehung die Rastmittel in Kraft treten und den Flansch dauerhaft am Schaft halten.

Umgekehrt ist Sinn dieser Zentrierung, daß man sehr leicht den Flansch 7 wieder vom Schaft lösen kann, indem man ihn in analoger Weise um ¹/₃ in Pfeilrichtung 16 dreht, wodurch die Rastmittel außer Eingriff kommen.

Durch die nachfolgend beschriebenen Zentriermittel wird gleichzeitig der Flansch in axialer Richtung in Bezug zum Schaft verschoben, wodurch ein besonders einfaches und kräftesparendes Lösen der Rastmittel gewährleistet ist. Es handelt sich im wesentlichen um eine schraubenförmige Verbindung, die im einzelnen nachfolgend beschrieben wird.

Die Außenhülse 10 des Flansches 7 weist hierbei nach den Fig. 1, Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 6 keinen zentrischen umlaufenden Innenring auf, sondern die Außenhülse ist an ihrer inneren Stirnseite mit einer Kurve, bestehend aus den Kurventeilen 21, 22 versehen.

Die weiteren Erläuterungen werden anhand der Fig. 6 gegeben.

Man sieht hierbei, daß die Außenhülse 10 an ihrer inneren Stirnseite in ein abgerundetes Kurventeil 21 übergeht, welches seinerseits in ein schraubenförmiges Kurventeil 22 übergeht.

Im übrigen weist die innere Stirnseite der Außenhülse 10 eine Schräge 20 (vergl. Fig. 4) auf, die beim Einführen in das Außenrohr 3 des Schaftes eine Zentrierung des Ansatzes 23 dieser Außenhülse 10 im Ringraum 18 nach Fig. 2 des Schaftes gewährleisten soll.

In analoger Weise wird eine weitere Zentrierung vorgesehen, indem an der Innenhülse 11 eine Schräge 26 angeordnet ist, die mit einer zugeordneten Schräge 14 am Innenrohr 4 des Schaftes 2 zusammenwirkt. Hierdurch erfolgt also eine zweifache Zentrierung, wobei die beiden Zentrierorte einen gegenseitigen radialen Abstand voneinander einnehmen, so daß der Flansch 7 genau mittig auf dem Schaft 2 zentriert wird.

Wichtig ist nun, daß - wie eingangs ausgeführt - die innere Stirnseite der Außenhülse 10 mit einer schraubenförmigen Kurve, bestehend aus den Kurventeilen 21, 22 ausgebildet ist und daß dieser Kurve die Rippen 19 im Ringraum 18 des Schaftes 2 zugeordnet sind.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, greift zunächst der obere Kurventeil 22 in die zugeordnete obere Rippe 19 ein und wälzt sich an dieser Rippe ab. Dieses Einführen ist in Fig. 3 näher dargestellt, wo dargelegt ist, daß zunächst der axial vorstehende Ansatz 23 in den Ringraum 18 des Schaftes eingreift. Dann kommt der untere Teil der Kurve gemäß Fig. 1, nämlich der Kurventeil 21 zur Anlage an die Rippe 19 und wälzt sich bei einer weiteren Drehbewegung auf dieser Rippe ab.

Das Abwälzen erstreckt sich jedoch nicht nur an einer Rippe, sondern an insgesamt drei voneinander unabhängig und gleich angeordneten und gleichmäßig am Umfang symmetrisch angeordneten Rippen, wobei die anderen Rippen, die nicht im Eingriff stehen, einen weiteren axialen Abstand von der Stirnseite aufweisen, wie dies anhand der Rippe 19 in Fig. 1 dargestellt ist, die im unteren Teil der Zeichnung dargestellt ist.

Die Fig. 5 zeigt, daß diese Kurve sich als Schraubenform um jeweils 120° wiederholt, so daß mit dieser Kurve jeweils eine Rippe, d. h. insgesamt also 3 Rippen, in Eingriff sind. Dadurch wird eine ausgezeichnete Zentrierung und Kraftübertragung erreicht, d. h. beim Schrauben wird genau in axialer Richtung parallel zur Längsachse des Schaftes der Flansch dann aus dem Schaft herausgetrieben.

Gleichzeitig geraten damit die Rastmittel außer Eingriff.

Wie eingangs beschrieben, sind als Rastmittel Rastnasen 12 am Außenumfang der Außenhülse 10 angeordnet, die in zugeordnete Ausnehmungen 26 im Außenrohr 3 des Schaftes 2 eingreifen.

In Fig. 5 sind zwar die Rastnasen 12 im Bereich von Ausnehmungen 24 gezeigt, jedoch sind diese Ausnehmungen 24 im Flanschteil 8 angebracht und dienen aus spritzgußtechnischen Gründen nur dafür, daß die Auswerfer durch diese Aussparungen 24 hindurch die Rastnasen 12 ausformen können.

Aus Fig. 1 ergibt sich ferner, daß die Außenhülse 10 unterschiedliche Wandstärken über den Umfang gesehen aufweist. Im Bereich der Rastnasen ist die Wandstärke verkleinert und in den übrigen Bereichen ist die Wandstärke normal ausgeführt, so daß die Außenhülse im Bereich der Rastnasen 12 sich elastisch radial nach innen deformieren kann.

Um diese Elastizität auch vom Werkstoff her sicherzustellen, wird als Material für den Flansch 7 ein Polypropylenmaterial bevorzugt.

Zeichnungslegende

1 Spule
2 Schaft
3 Außenrohr
4 Innenrohr
5 Flansch (fest)
6 Fadenverwahrung
7 Flansch (lösbar)
8 Flanschteil
9 Rand
10 Außenhülse
11 Innenhülse
12 Rastnase
13 Innenflansch
14 Fase
15 Rippe
16 Pfeil
17 Ringraum (Flansch)
18 Ringraum (Schaft)
19 Rippe (Schaft)
20 Schräge
21 Kurventeil
22 Kurventeil
23 Ansatz
24 Aussparung
25 Überschiebhülse
26 Ausnehmung

Claims

1. Spulenkörper für Garne, Fäden oder dergleichen mit einem mittleren Spulenkörper als Schaft und zwei jeweils stirnseitig am Spulenkörper ansetzenden Flanschen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der eine Flansch (7) mit dem Schaft (2) der Spule (1) lösbar verbunden ist.

2. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die lösbare Verbindung als Rastverbindung, Schraub verbindung, Druckknopfverbindung oder Klemmverbindung ausgestaltet ist.

3. Spulenkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (7) nach dem Lösen über die Rastverbindungen bei Bedarf wieder auf den Schaft aufgesteckt werden kann.

4. Spulenkörper nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (7) am Schaft (2) über Bruch- oder Aufreißverbindungen angeordnet ist und hierbei über Perforationslinien oder Rißlinien mit Sollbruchstellen z. B. mittels einer Drehung unwiderbringlich entfernt wird.

5. Spulenkörper nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (7) nach dem Aufreißen der Sollbruchstelle bei Bedarf wieder auf den Schaft aufgesteckt werden kann.

6. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (7) an seiner dem Schaft (2) zugewandten Seite zwei zueinander konzentrische Hülsenteile als Außen und Innenhülse (10, 11) aufweist, die einen voneinander unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

7. Spulenkörper nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schaft (2) als Doppelrohrstück mit einem in Schaft (4) relativ kleinen Durchmessers und einem Außenschaft (3) größeren Durchmessers ausgebildet ist, wobei Innen- und Außenschaft (3, 4) konzentrisch zueinander sind und einen Ringraum (18) ausbilden zur Aufnahme der Außen- und Innenhülse (10, 11) des Flansches (7).

8. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (7) mit seiner Innenhülse (11) am Außenumfang des Innenrohres (4) anliegt, während der Flansch (7) mit seiner Außenhülse (10) über Rastverbindungen am Innenumfang des Außenrohres (3) des Schaftes (2) anliegt.

9. Spulenkörper nach Anspruch 8, dadurch gekenn zeichnet, daß die Rastverbindungen aus einer Lochzapfenverbindung besteht, wobei am Außenumfang der Außenhülse (10) ein oder mehrere Rasthaken (12) gleichmäßig verteilt am Umfang angeordnet sind, die in entsprechenden Ausnehmungen (26) des Außenrohres (3) des Schaftes (2) eingreifen und dort verrastbar sind.

10. Spulenkörper nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Wandstärke der Außenhülse (10) des Flansches (2) im Bereich der Rasthaken (12) vermindert ist.

11. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Flansch (7) im Inneren des Schaftes (2) stirnseitig einen kurvenartigen Verlauf aufweist, wobei nach einer ein Drittel Umdrehung des Flansches an im Ringraum (18) angeordneten Zentriermitteln die Rastmittel (12, 26) in Kraft treten und den Flansch (7) dauerhaft am Schaft (2) halten.

12. Spulenkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (10) des Flansches (7) an der Stirnseite eine schraubenförmige Kurve bestehend aus Kurventeilen (21, 22) aufweist, denen Rippen (19) im Ringraum (18) des Schaftes (2) zugeordnet sind, wobei die Kurventeile (21, 22) nacheinander in axialer Verschiebung des Flansches (7) an den Rippen (19) abwälzen.