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Die
Erfindung betrifft eine Spulhülse
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Aufspulmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
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Eine
solche Spulhülse
ist bekannt durch
DE-OS 28 31
489 . Die Spulhülse
weist einen Fangschlitz auf, der sich über einen Teil des Umfangs
der Spulhülse
erstreckt, wobei an der Seitenwand des Fangschlitzes eine Fadenfalle
angeordnet ist, mit der der Faden gefangen wird. Da beim Fangen
des Fadens im Fangschlitz der leeren Spulhülse der Faden und der Fangschlitz
dieselbe Bewegungsrichtung (Gleichlauf) haben, besteht das Problem,
daß der
Faden in dem Fangschlitz der Spulhülse nicht haftet und radial
wieder aus dem Fangschlitz heraussteigt. Die bekannte Spulhülse weiste
eine Fadenfalle auf, die jedoch nicht geeignet ist, um ein radiales
Herausklettern aus dem Fangschlitz zu verhindern.
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Die
bekannte Spulhülse
ist insbesondere auch nicht für
die aus
EP-A 0 286 893 sowie
aus WO89/07573 bekannten Aufspulmaschinen geeignet. Diese älteren Patentanmeldungen
werden vollinhaltlich auch zum Inhalt dieser Patentanmeldung gemacht.
Die bekannten Aufspulmaschinen besitzen zwei Spulspindeln, welche
abwechselnd in Betrieb gebracht werden. Dabei weisen beim Fangen
des Fadens im Fangschlitz der leeren Spulhülse der Faden und der Fangschlitz
dieselbe Bewegungsrichtung auf. Das hat den Vorteil, daß der der
vollen Spulhülse
zulaufende Faden im Augenblick des Fadenanlegens an die leere Spulhülse nicht
verschlappt. Denn durch einen solchen Zusammenbruch der Fadenspannung
kann es zu Wicklerbildungen an der vorangehenden Galette oder an
drehenden Teilen der Aufspulmaschine kommen.
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Durch
die
DE-OS 30 19 320 ist
eine weitere zylindrische Spulhülse
bekannt, die am Umfang einen Fangschlitz aufweist, der aus mehreren
sich jeweils abwechselnden Einfallstücken und Klemmstücken besteht.
Damit läßt sich
jedoch das Problem beim Gleichlauf-fangen nicht lösen, da
der Faden in dem Fangschlitz nicht haftet und radial wieder aus dem
Fangschlitz herausgleitet.
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Demgemäß ist Aufgabe
der Erfindung, den Fadenfangschlitz einer derartigen Spulhülse so auszubilden,
daß der
durch den Fadenfangschlitz im Gleichlauf geführte Faden hängen bleibt
und abreißt.
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Die
Lösung
der Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1 und
dem Kennzeichen des Anspruchs 2.
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei Verwendung eines breiten
Einfallschlitzes und eines daran anschließenden verengten Klemmschlitzes
ein Fadenfangen bei Gleichlauf von Faden und Hülsenoberfläche nur dann möglich ist,
wenn die Fadenfalle verhindert, daß der Faden radial aus dem Einfallschlitz
herausklettert, bevor er im Klemmschlitz festgeklemmt wird und bevor
eine zum Abreißen
erforderliche Fadenspannung, aufgebaut werden kann.
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Zwar
sind Fangeinrichtungen auch durch die Druckschriften
US-PS 3,103,305 ,
US-PS 3,284,023 ,
DE-OS 1660 580 ,
DE-GM 76 25 081 ,
DD-PS 46 205 ,
DD-PS 219 012 und
US-PS 36 25 451 bekannt, jedoch ist
die Erkenntnis, die dieser Erfindung zugrunde liegt, hieraus nicht
zu entnehmen. Das Problem, daß sich
bei einem Gleichlauffangen des Fadens einstellt, ist bei den bekannten
Spulhülsen
nicht gegeben. Da die Laufrichtung des Fadens der Laufrichtung der
Oberfläche
der Spulhülse
entgegengesetzt ist (Gegenlauf), sind auch die durch das Klemmstück des Fangschlitzes
ausgeübten
Klemm- und Förderkräfte der
Laufrichtung des Fadens entgegengesetzt und führen dazu, daß der Faden
um so sicherer in das Klemmstück
hineingezogen wird. Die Klemmkräfte
haben zudem ausschließlich
die Funktion, das Abreißen
des Fadens zu bewirken. Beim Gleichlauf-Fangen müssen jedoch die Klemmkräfte gleichzeitig
das Fördern
des Fadens in seiner Laufrichtung und das Abreißen des Fadens bewirken.
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Das
Lösungsprinzip
besteht darin, zunächst dafür Sorge
zu tragen, daß der
Faden genügend
tief und ohne Überwindung
von Reibkräften
in den Fangschlitz einfallen kann und den Faden sodann kraftschlüssig und/oder
formschlüssig
in dieser Tiefe festzuhalten. Dadurch gelingt es, den Faden in dem Fangschlitz
nur solchen Reibkräften
zu unterwerfen, die zum sicheren Fangen und Abreißen des
Fadens führen.
Es wird insbesondere verhindert, daß die zwischen Faden und Fangschlitz
auftretenden großen, gleitenden
Reibkräfte
dazu führen,
den Faden wieder aus der Fangnut herauszuwerfen.
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Bei
der Lösung
wird der Faden durch formschlüssige
Mittel daran gehindert, radial wieder aus dem Klemmstück des Fangschlitzes
auszutreten. Die von dem Klemmstück
ausgeübten
Reibkräfte
wirken daher ausschließlich
in Umfangsrichtung und üben eine
Zugkraft auf den Faden aus.
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Die
Wirksamkeit der Fadenfalle beruht darauf, daß für das Eindringen des Fadens
in den Fangschlitz die weite Öffnung
des keilförmigen
Spaltes zur Verfügung
steht, während
zum Austreten des Fadens aus dem Fangschlitz nur ein sehr enger
Spalt zur Verfügung
steht. Die Betriebssicherheit einer solchen einfachen Fadenfalle
wird dadurch erreicht, daß der Einschnitt
in der Seitenwandung des Fangschlitzes derart eingebracht ist, daß die Durchdringungslinie des
Einschnittes an der Hülsenoberfläche sowie
die Durchdringungslinie des Einschnittes an der Seitenwandung des
Einfallstückes
mit der Umfangskante spitze Winkel bilden, deren Spitze in Bewegungsrichtung
der Spulhülse
weisen. Jeder dieser Einschnitte wirkt als Fadenfalle.
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Die
Ausbildung der erfindungsgemäßen Spulhülse ist
insbesondere dann günstig,
wenn der Faden beim Fadenanlegen nicht genau in der Normalebene
des Fangschlitzes sondern über
die der axialen Mitte der Spulhülse
zugewandte Seitenwandung geführt
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist anhand der 1 bis 3 dargestellt.
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Es
zeigen:
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1 die Ansicht einer Spulhülse;
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2A bis 2E den Radialschnitt durch die Spulhülse;
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3A bis 3B das Ausführungsbeispiel einer Fadenfalle.
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Gezeigt
ist in allen Fällen
eine Abwicklung des linken Endes einer Spulhülse sowie jeweils ein Teilschnitt
A-A durch den Fangschlitz.
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Die 1 und 2 illustrieren den prizipiellen Aufbau
und die Wirkungsweise einer Spulhülse beim Gleichlauf-Fangen.
Daher gilt die Beschreibung der 1 und 2 auch für die erfindungsgemäße Spulhülse.
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Die
Hülse 1 weist
an dem dargestellten Ende mit gewissem Abstand von ihrer Stirnseite
einen Längsbereich
auf, in dem der Durchmesser der Hülse geringfügig kleiner als in den übrigen Bereichen
sein kann. In dem der Stirnseite zugewandten Ende dieses Längsbereiches
ist jeweils der Fangschlitz 2 angebracht. Der Fangschlitz
erstreckt sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von z.B. 120°. Wenn man davon
ausgeht, daß sich
sowohl die Oberfläche
der Hülse 1 als
auch der Faden in Pfeilrichtung 3 bewegt, so beginnt der
Fangschlitz mit einem Einfallstück 4. Dieses
Einfallstück 4 zeichnet
sich dadurch aus, daß es
eine im Vergleich zum Fadendurchmesser relativ große Weite
aufweist. Das Einfallstück 4 kann
sich z.B. über
45° des
Spulenumfangs erstrecken. Sodann folgt das Klemmstück.
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Die
Spulhülse 1 ist
auf einer Spulspindel 15 aufgespannt. Spulhülse und
Spulspindel drehen sich mit Drehrichtung 3. Die Spulhülse weist
in einer Normalebene einen Fadenfangschlitz 2 auf. Der
Fangschlitz besteht aus einem Einfallstück 4 und einem Klemmstück 5 sowie
aus einer Fadenfalle 6. Das Einfallstück 4 liegt – in Bewegungsrichtung 3 gesehen – vorn.
Das Klemmstück 5 liegt
hinten. Die Fadenfalle 6 liegt am Ende des Einfallstückes oder
aber, wie in den 3 gezeigt,
am Anfang des Klemmstückes und
ist in diesem Falle Bestandteil des Klemmstückes. Der Faden 8 wird
mit teilweiser Umschlingung um die Spulhülse und anschließend über eine
Rolle 14 geführt.
Die Laufrichtung des Fadens ist ebenfalls mit der Pfeilrichtung 3 markiert.
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Der
Faden 8 wird durch die Rolle 14 und/oder durch
eine nicht dargestellte Absaugpistole oder durch eine angetriebene,
volle Spule (vgl. WO 89/07573 A1) abgezogen. Der Faden wird von
einem nicht dargestellten Lieferwerk angeliefert oder der Chemiefaden
ist frisch gesponnen und kommt unmittelbar von der Spinndüse.
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Die
Spulspindel 15 mit der darauf aufgespannten Leerhülse 1 wird
im wesentlichen mit einer Oberflächengeschwindigkeit
angetrieben, die der Fadengeschwindigkeit entspricht. Die Spulspindel 15 ist derart
in den Fadenlauf bewegt worden, daß die Richtung der Oberflächenbewegung
der Spulhülse der
Fadenlaufrichtung 3 entspricht.
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Der
Faden wird durch einen in Fadenlaufrichtung vor der Spulhülse 1 liegenden
Fadenführer
in die Normalebene des Fadenschlitzes geführt. Er wird durch einen nach
der Spulhülse
liegenden Fadenführer
entweder ebenfalls in der Normalebene oder aber etwas seitlich von
dieser Normalebene, und zwar auf der der axialen Mitte der Spulhülse zugewandten
Seite geführt.
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Die
Rolle 14 kann in diesem Falle durch einen stillstehenden Überlaufkörper ersetzt
werden.
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In 1 und 2 ist die Fadenfalle durch Zungen 7 angedeutet,
die achsparallel in das Einfallstück des Fangschlitzes ragen
und an den gegenüberliegenden
Wandungen des Klemmstückes
befestigt sind. Die Zungen sind gegeneinander versetzt.
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Die
Zungen können
sich zwar einwärts
in Richtung Nutengrund des Klemmstückes bewegen, ihre Beweglichkeit
radial auswärts
ist jedoch etwa in der eingezeichneten axialen Richtung begrenzt.
Dadurch rutscht der auf den Zungen aufliegende Faden radial einwärts bis
auf den Nutengrund. Der Auswärts-Weg
ist jedoch versperrt.
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Die
Ausgestaltung der Spulhülse
im einzelnen ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung ihrer
Wirkungsweise.
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In 2A ist die Drehstellung
der Spulhülse gezeigt,
in der das vordere Ende des Einfallstückes 2 des Fangschlitzes
an dem Punkt angelangt ist, an welchem der Faden auf die Spulhülse aufläuft.
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2B zeigt, daß bei der
Weiterdrehung der Spulhülse
der Faden in das Einfallstück
einfällt.
Hierzu ist das Einfallstück
in seiner axialen Breite so groß ausgeführt, daß der Faden
ohne wesentliches Hemmnis auf den Grund des Einfallstückes gelangt. Es
sei dabei besonders erwähnt,
daß das
Einfallstück im
wesentlichen genauso tief wie oder tiefer ist als das nachfolgend
zu beschreibende Klemmstück
des Fangschlitzes. Der Faden fällt
im wesentlichen bis auf den Grund des Fangschlitzes. Dadurch ergibt sich,
daß die
Fadenlaufgeschwindigkeit geringfügig – Größenordnung:
1% – größer ist
als die translatorische Geschwindigkeit des Fangschlitzes bzw. der Hülse. Die
dadurch entstehenden Relativgeschwindigkeiten wirken sich allerdings
nicht in Form von auf den Faden einwirkenden Reibkräften aus,
da das Einfallstück 4 so
breit ist, daß es
den Faden nicht wesentlich behindert. Daher reichen die Fadenzugkräfte aus,
den Faden möglichst
tief in den Fangschlitz bzw. das Einfallstück hineinzuziehen.
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Anhand
von 2C ist die Funktion
der Fadenfalle gezeigt. Die Fadenfalle setzt dem Eindringen des
Fadens in dem Fangschlitz kein Hindernis entgegen. Der Faden kann
daher ohne weiteres bis auf den Grund des Einfallstückes bzw.
Klemmstückes
fallen. Dem Aussteigen des Fadens aus dem Klemmstück setzt
die Fadenfalle jedoch ein formschlüssiges Hemmnis entgegen. Wenn
durch Weiterdrehung der Spulhülse
die Fadenfalle an der Tangente zwischen der Rolle 14 und
der Spulhülse
vorbeigefahren ist, so wird der Faden an der Fadenfalle umgelenkt.
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Da
der Faden auf dem Nutengrund festgehalten wird, kann er nicht aus
dem nachfolgenden Klemmstück
herausgezogen werden. Die Klemmkräfte, die in dem Klemmstück auf den
Faden ausgeübt
werden, wirken sich daher nur in Umfangsrichtung, jedoch nicht in
einer radialen Richtung aus. Die Klemmkräfte werden daher ausschließlich in
Fadenzugkräfte
umgesetzt.
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Das
Klemmstück 5 ist
nun so gestaltet, daß sehr
plötzlich
Klemmkräfte
auf den Faden ausgeübt werden.
Dies geschieht dadurch, daß sich
das Klemmstück
relativ zum Einfallstück
sehr plötzlich
so weit verengt, daß zwischen
Faden und den Seitenwandungen des Fangschlitzes starker Reibschluß oder praktisch
Formschluß eintritt.
Hierbei ist zu berücksichtigen,
daß es
sich um multifile Chemiefäden handelt,
die gegenüber
den aus Pappe hergestellten Spulhülsen vielfache Angriffsmöglichkeiten
für einen Formschluß bieten.
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In 2D ist eine Drehstellung
gezeigt, in der sich erstmalig an den Zungen 7 der Fadenfalle 6 eine
Umlenkung des Fadens 8 ergibt. Es ist gezeigt, daß die Zungen 7 nicht
radial auswärts
beweglich sind. Daher wird der Faden weiter in dem Fangschlitz festgehalten.
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In 2E ist eine Drehstellung
gezeigt, in der sich eine maximale Umlenkung des Fadens an den Zungen
der Fadenfalle 6 ergibt. Es ist davon auszugehen, daß infolge
dieser scharfen Umlenkung der Faden reißt, wenn es sich um einen textilen
Faden (bis ca. 300 dtex) handelt. Trotz der in 2E gezeigten Umlenkung wird der Faden
infolge der Haltewirkung der Fadenfalle nicht aus der Nut herausgezogen.
Daher bleiben die Klemmkräfte
des Klemmstückes 5 weiterhin
wirksam, und der Faden wird weiterhin in Laufrichtung 3 gefördert und
nach dem Abreißen
auf der Spulhülse 1 aufgewickelt.
Nunmehr kann – wie
in den zitierten vorerwähnten
Patentanmeldungen beschrieben – die
Changierung wieder eingesetzt und der Faden zu einer Kreuzspule
auf der Spulhülse 1 verlegt
werden.
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Bei
der Ausführung
nach 3A, 3B besitzt das Klemmstück 5 Einschnitte,
die in der Umfangskante des Klemmstückes, welches dem Spulbereich zugewandt
ist, angeordnet sind. Diese Einschnitte liegen so, daß die Durchdringungslinie
des Einschnittes an der Hülsenoberfläche sowie
die Durchdringungslinie des Einschnittes an der Seitenwandung des
Einfallstückes
mit der Umfangskante spitze Winkel bilden, deren Spitze in Bewegungsrichtung 3 der Spulhülse weisen.
Jeder dieser Einschnitte wirkt als Fadenfalle.
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Die
Besonderheit dieser Fadenfalle besteht darin, daß sie im Bereich des Klemmstückes angeordnet
ist bzw. sein kann. Es ist auch möglich, derartige Fadenfallen
im Endbereich des Einfallstückes anzuordnen.
Andererseits wird die Klemmwirkung, die zur Fadenförderung
einerseits und zum Abriß des Fadens
andererseits führt,
weniger durch diese Einschnitte und im wesentlichen durch die Klemmwirkung
des Klemmstückes
hervorgerufen. Es ist deshalb erforderlich, daß das Klemmstück eine
ausreichende Länge
mit -ausreichender Klemmwirkung besitzt.
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Bei
der Ausführung
nach 3A, 3B ist es wesentlich, daß der Faden
zwar einerseits tief in das Klemmstück 4 des Fangschlitzes 2 einfällt. Andererseits
ist es wesentlich, daß der
Faden seitlich über die
Wand des Klemmstückes
aus dem Fangschlitz herausgeführt
wird.