DE4219844A1 - In axialer Richtung zusammendrückbarer Wickelträger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen in axialer Richtung zusammen­ drückbaren Wickelträger zur Wärme- und/oder Naßbehandlung von Fäden und Garnen mit einer zylindrischen oder kegelstumpfförmigen, eine Wickelfläche bildenden Mantelfläche, die von koaxial angeordneten, in ihrem Querschnitt sich nach radial außen verjüngenden Tragringen bestimmt ist, welche mittels jeweils zwischen zwei benachbarten Tragrin­ gen angeordneter Streben miteinander verbunden sind.

Derartige Wickelträger (EP 0 201 826 B1) sind aus Kunst­ stoff hergestellte Spritzgußteile, deren Form aus einem Kern und aus mindestens zwei, beim Entformen radial zur Achse des Wickelträgers zu bewegenden äußeren Formteilen gebildet ist. Für dieses Entformen der äußeren Formteile ist es erforderlich, den Tragringen einen sich nach radial außen verjüngenden Querschnitt zu geben, also die Flanken der Tragringe nach außen hin aufeinanderzu geneigt verlau­ fen zu lassen. Wenn nun derartige Wickelträger im Zuge ei­ ner Wärme- oder Naßbehandlung der auf ihnen in Form eines Wickels befindlichen Fäden oder Garnen axial komprimiert werden, dann kommen entweder die gegensätzlich geneigten Flanken benachbarter Tragringe unmittelbar aneinander oder aber an einem Abstandshalter zur Anlage. Aufgrund der in den Kontaktflächen vorliegenden Neigungen ergibt sich dann zwangsläufig, daß die Berührungsflächen aufeinander verrut­ schen und der Wickelträger damit ausbeult. Dies führt dazu, daß beim Komprimieren von dem maximalen definierten Kom­ pressionsweg abgewichen wird und die gewünschte Reprodu­ zierbarkeit und Homogenität vielfach nicht erreicht werden kann.

Ein solcher Wickelträger kann an seinen beiden Enden mit Endringen versehen sein, die voreinanderstoßen oder inein­ andergreifen. Für den Fall ineinandergreifender Endringe kann dabei der Außendurchmesser des eingreifenden Bundes des einen Endrings so auf den Außendurchmesser der Aufnahme des anderen Endrings abgestellt sein, daß auf dem Bund eine Fadenreserve untergebracht werden kann. Zu diesem Zweck kann auf dem Bund auch eine Fadenreservenut angeordnet sein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, einen Wickelträger der eingangs erwähnten Art so auszubil­ den, daß bei der Kompression radiale Verlagerungen der an­ einander zum Angriff kommenden Teile ausgeschlossen wird, ohne daß dabei Erschwernisse bei der Entformbarkeit eines solchen Wickelträgers auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wickelträger der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß auf den ein­ ander zugewandten Flächen benachbarter Tragringe aufeinan­ derzu gerichtete Begrenzungsanschläge vorgesehen sind, de­ ren Stirnflächen in radialer Richtung normal zur Achse des Wickelträgers verlaufen, wobei die Stirnflächen unmittelbar oder jeweils mit einer Wirkfläche eines zwischen zwei Be­ grenzungsanschlägen vorgesehenen Zwischenelements ineinan­ derfassen.

Gegen Ende der Kompression arbeiten dabei allein die Stirn­ flächen der Begrenzungsanschläge unmittelbar oder mittels der Wirkflächen eines Zwischenelements zusammen. Alle diese Flächen haben aber keine Neigung in radialer Richtung und arretieren sich zudem gleichzeitig durch ihr Ineinander­ greifen gegen Verlagerungen in Umfangsrichtung. Somit wer­ den insgesamt Relativbewegungen der aneinander angreifenden Teile zuverlässig verhindert. Die Zahl und die Gesamtfläche der Stirn- und Wirkflächen ist in Relation zu der Gesamt­ fläche der Flanken der Tragringe sehr gering und beeinflußt damit die Entformbarkeit praktisch nicht. Die Begrenzungs­ anschläge, die ja nur gegen Ende der Kompression wirksam werden, haben nur eine entsprechend geringe axiale Erstrec­ kung und können deshalb ohne weiteres formstabil ausgebil­ det sein und dadurch unliebsame Verformungen zusätzlich vermeiden helfen.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Stirnflächen der Begrenzungsanschläge so­ wie die Wirkflächen der Zwischenelemente um einen mittig dazu verlaufenden Radialstrahl konvex oder konkav gekrümmt ausgebildet sind. Dadurch wird ein sicheres Ineinandergrei­ fen und Einführen ermöglicht.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß der Radius der konvexen Krümmung größer ist als derjenige der konkaven Krümmung. Auf diese Weise kann die Stabilität des Eingriffs zwischen den zusammenarbeiten­ den Flächen gefördert werden.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Tragringe starr und die Streben nachgiebig ausgebildet sind.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Streben geneigt zu einer achsparallelen Mantellinie verlaufen und jeweils in ihrem mittleren Be­ reich ein Zwischenelement tragen. Bei dem Verformen der Streben bewegt sich dabei das Zwischenelement in den Ein­ griffsbereich der Begrenzungsanschläge. Hierbei können die einzelnen wirksamen Teile besonders klein ausgebildet sein, da sie nur in der Summe den gewünschten Spalt bei maximaler Kompression offenhalten müssen.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß jedes Zwischenelement zwei konvexe Wirkflä­ chen hat, die jeweils einer konkaven Stirnfläche eines Be­ grenzungsanschlags angepaßt sind. Das Zwischenelement greift dabei jeweils in die Stirnflächen von zwei Begren­ zungsanschlägen ein und wird in diesen sicher festgelegt.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Tragringe in axialer Richtung verformbar und die Streben starr und axial gerichtet sowie in Umfangs­ richtung äquidistant angeordnet sind, wobei die beiderseits eines Tragrings angreifenden Streben jeweils um eine halbe Teilung gegeneinander versetzt sind und die Begrenzungsan­ schläge in Umfangsrichtung betrachtet jeweils mittig zwi­ schen zwei Streben angeordnet sind.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die radiale Erstreckung der Stirnflächen so­ wie der Wirkflächen geringer ist als diejenige der Tragringe. Dadurch wird erreicht werden, daß das Zusam­ menarbeiten von Stirnflächen und Wirkflächen nicht in der Wickelfläche, sondern demgegenüber nach radial innen ver­ setzt erfolgt. Auf diese Weise wird im Bereich der Wickel­ fläche zwischen benachbarten Tragringen stets ein Spalt freigehalten, so daß ein Einklemmen der Fäden oder Garne vermieden wird.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die radiale Erstreckung der Tragringe gleich ist derjenigen der Streben. Dabei wird eine insgesamt ver­ größerte Auflagefläche für den Wickel geschaffen und damit die für einige Anwendungsfälle relevante Flächenpressung des Garnwickels reduziert.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann schließlich so aus­ gebildet sein, daß die Stirnflächen, die Wirkflächen, die Streben und die Tragringe auf einer gemeinsamen inneren Hüllfläche liegen. Auf diese Weise wird die Ausgestaltung des für die Spritzform erforderlichen Kerns erheblich ver­ einfacht.

Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausfüh­ rungsformen des erfindungsgemäßen Wickelträgers anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wic­ kelträgers mit starren Tragringen und unmittelbar ineinandergreifenden Stirnflächen von Begren­ zungsanschlägen im nicht komprimierten Zustand,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des glei­ chen Wickelträgers im komprimierten Zustand,

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wickelträgers mit starren Tragringen und Zwi­ schenelementen im nicht komprimierten Zustand,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht des glei­ chen Wickelträgers im komprimierten Zustand,

Fig. 5 eine Detailansicht eines auf einer Strebe sitzen­ den Zwischenelements im nicht komprimierten Zu­ stand,

Fig. 6 eine Detailansicht betreffend die Position der Zwischenelemente im komprimierten Zustand,

Fig. 7 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wickelträgers mit verformbaren Tragringen und starren Streben im nicht komprimierten Zustand und

Fig. 8 eine der Fig. 7 entsprechende Ansicht des glei­ chen Wickelträgers im komprimierten Zustand.

Der Wickelträger gemäß den Ausführungsformen nach Fig. und 2 hat parallel zueinander angeordnete, koaxiale Tragringe 1 und zwei Endringe 2, 3. Der Endring 3 weist einen Bund 4 mit einer Fadenreservenut 5 auf. Der Bund 4 paßt in eine Aufnahme 6 des anderen Endrings 2 eines bei der Wärme- oder Naßbehandlung benachbarten gleichen Wickel­ trägers.

Die Endringe 2, 3 sind über axial verlaufende Stützstreben 7, 8 mit dem jeweils nächstliegenden Tragring 1 verbunden.

Zwischen jeweils zwei Tragringen 1 befinden sich bogenför­ mig ausgeführte Streben 9. Zwei Streben 9 sind dabei einan­ der jeweils so zugeordnet, daß sie eine kreis- oder rohr­ förmige Konfiguration ergeben. Die Tragringe 1 sowie die Streben 9 haben die gleiche radiale Stärke. Diese Elemente bilden gemeinsam die Mantelfläche des Wickelträgers und liegen folglich auch auf einer gemeinsamen inneren Hüllflä­ che 10.

Die Streben 9 sind äquidistant über den Umfang des Wickel­ trägers verteilt.

Zwischen zwei gemeinsam eine kreis- oder rohrförmige Konfi­ guration bildenden Streben 9 sind an jedem Tragring 1 Be­ grenzungsanschläge 11, 12 vorgesehen, die ausgehend von dem jeweiligen Tragring 1 in Richtung auf den axial benachbar­ ten Tragring 1 vorstehen und mit einem dort vorgesehenen Begrenzungsanschlag ausgerichtet sind. Die Begrenzungsan­ schläge 11 haben eine konvexe Stirnfläche 13, während die Begrenzungsanschläge 12 eine konkave Stirnfläche 14 haben. Die Stirnflächen 13, 14 passen bei komprimiertem Wickelträger derart ineinander, daß die konkave Stirnfläche 14 die konvexe Stirnfläche 13 übergreift. Die Krümmung der beiden Stirnflächen 13, 14 ist so gewählt, daß bei diesem Ineinan­ dergreifen eine leichte Klemmung auftritt. Die Stirnflächen 13, 14 haben keine Neigung in radialer Richtung, so daß die Kompressionskraft beim Ineinandergreifen der Stirnflächen 13, 14 nicht in radiale Kraftkomponenten zerlegt werden kann.

Fig. 2 zeigt das Ineinandergreifen der Begrenzungsanschläge 11, 12 und die Verformung der Streben 9.

Die Ausführungsform nach den Fig. 3 bis 6 hat wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform zwei Endringe 2, 3.

Ferner sind in der bereits beschriebenen Weise Tragringe vorgesehen. Benachbarte Tragringe 1 sind bei dieser Ausfüh­ rungsform durch in gleicher Richtung geneigte, äquidistant über den Umfang verteilte Streben 16 miteinander verbunden, wobei die Streben 16 auf den beiden Seiten jedes Tragrings 1 jeweils entgegengesetzt geneigt sind.

Einige der Streben 16 sind mit im Umfang zylindrischen scheibenförmigen Zwischenelementen 17 versehen, die im mittleren Bereich der Streben 16 angeordnet sind und je­ weils zwei Wirkflächen 18, 19 bilden, wie dies insbesondere in den Fig. 5, 6 dargestellt ist. An den einander zuge­ wandten Flächen benachbarter Tragringe 1 sind untereinander gleiche Begrenzungsanschläge 20 vorgesehen, die jeweils eine konkave Stirnfläche 21 haben.

Bei axialer Kompression des Wickelträgers verformen sich die Streben 16, wie dies in den Fig. 4, 6 dargestellt ist. Bei dieser Verformung verlagern sich folglich auch die Zwischenelemente 17, bis schließlich die Wirkflächen 18 der Zwischenelemente 17 in die Stirnflächen 21 der Begrenzungs­ anschläge 20 eingreifen und eine weitere Kompression aus­ schließen. Die somit zusammenarbeitenden Flächen verlaufen normal zur Achse des Wickelträgers, so daß sich keine Nei­ gung nach radial außen oder innen ergibt, folglich auch von der Kompressionskraft keine radiale Kraftkomponente abge­ leitet werden kann.

Fig. 3 zeigt in ihrem oberen Abschnitt den Querschnitt der Tragringe 1 mit geneigten Flanken 22, an die die Begren­ zungsanschläge 20 angesetzt sind.

Tragringe 1, Streben 16, Wirkflächen 18, 19 und Begren­ zungsanschläge 20 gehen von einer gemeinsamen inneren Hüll­ fläche 23 aus, wobei aber nur die Tragringe 1 und die Stre­ ben 16 gemeinsam in ein und dieselbe äußere Mantelfläche hineinragen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7, 8 sind in be­ schriebener Weise Endringe 2, 3 vorgesehen. Ferner sind Tragringe 26 parallel und konzentrisch zwischen den Endrin­ gen 2, 3 angeordnet. Diese Tragringe 26 sind bei axialem Druck verformbar.

Zwischen jeweils zwei benachbarten Tragringen 26 befinden sich mehrere äquidistant über den Umfang verteilte axial verlaufende Stützen 27, wobei an jedem Tragring 26 die bei­ derseits desselben angreifenden Stützen um eine halbe Tei­ lung gegeneinander versetzt sind.

An den Flanken 22 jedes Tragrings 26 ist jeweils dort, wo einerseits des Tragrings 26 eine Stütze 27 angesetzt ist, andererseits des gleichen Tragrings 27 ein Begrenzungsan­ schlag 28, 29 vorgesehen. Die beiden Begrenzungsanschläge 28, 29 sind aufeinanderzu gerichtet, wobei der eine eine konkave und der andere eine konvexe Stirnfläche hat.

Bei einer axialen Kompression werden nun die Tragringe 26 aufgrund des Kraftflusses durch die Stützen 27 dort aufein­ anderzu bewegt, wo sich zwei Begrenzungsanschläge 28, 29 gegenüberstehen. Diese greifen schließlich ineinander und definieren somit den maximalen Pressungsweg.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die zusammenarbeiten­ den Stirnflächen normal zur Achse des Wickelträgers ausge­ richtet, so daß auch hier eine Aufspaltung der Kompressi­ onskraft in eine radiale Kraftkomponente und damit eine ra­ diale Verformung vermieden werden.

Tragringe 26, Stützen 27 und Begrenzungsanschläge 28, 29 gehen von der gleichen inneren Hüllfläche 30 aus. Die ra­ diale Erstreckung der Begrenzungsanschläge 28, 29 ist dabei geringer als die der Tragringe 26 und der Stützen 27. Da­ durch wird verhindert, daß bei maximaler Kompression die Tragringe 26 zu eng aneinander gelangen und Klemmungen be­ wirken könnten.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Wickelträgers in sei­ nen verschiedenen Ausführungsformen eignet sich insbeson­ dere thermoplastischer Kunststoff, der jeweils in der ge­ wünschten Farbe eingesetzt werden kann.

Claims (10)

1. In axialer Richtung zusammendrückbarer Wickelträ­ ger zur Wärme- und/oder Naßbehandlung von Faden und Garnen mit einer zylindrischen oder kegelstumpfförmigen, eine Wic­ kelfläche bildenden Mantelfläche, die von koaxial angeord­ neten, in ihrem Querschnitt sich nach radial außen verjün­ genden Tragringen bestimmt ist, welche mittels jeweils zwi­ schen zwei benachbarten Tragringen angeordneter Streben miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf den einander zugewandten Flächen benachbarter Tragringe (1; 26) aufeinanderzu gerichtete Begrenzungsanschläge (11, 12; 20; 28, 29) vorgesehen sind, deren Stirnflächen (13, 14; 21) in radialer Richtung normal zur Achse des Wic­ kelträgers verlaufen, wobei die Stirnflächen (13, 14; 21) un­ mittelbar oder jeweils mit einer Wirkfläche (18, 19) eines zwischen zwei Begrenzungsanschlägen (11, 12; 20; 28, 29) vorge­ sehenen Zwischenelements (17) ineinanderfassen.

2. Wickelträger nach Anspruch 11 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stirnflächen (13, 14; 21) der Begrenzungs­ anschläge (11, 12; 20; 28, 29) sowie die Wirkflächen (18, 19) der Zwischenelemente (17) um einen mittig dazu verlaufenden Radialstrahl konvex oder konkav gekrümmt ausgebildet sind.

3. Wickelträger nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Radius der konvexen Krümmung größer ist als derjenige der konkaven Krümmung.

4. Wickelträger nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragringe (1) starr und die Streben (9; 16) nachgiebig ausgebildet sind.

5. Wickelträger nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Streben (16) geneigt zu einer achsparal­ lelen Mantellinie verlaufen und jeweils in ihrem mittleren Bereich ein Zwischenelement (17) tragen.

6. Wickelträger nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Zwischenelement (17) zwei konvexe Wirk­ flächen (18, 19) hat, die jeweils einer konkaven Stirnfläche (21) eines Begrenzungsanschlags (20) angepaßt sind.

7. Wickelträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragringe (26) in axialer Richtung verformbar und die Streben (27) als starre Stützen und axial gerichtet sowie in Umfangsrichtung äquidistant angeordnet sind, wobei die beiderseits eines Tragrings (26) angreifenden Streben (27) jeweils um eine halbe Teilung ge­ geneinander versetzt sind und die Begrenzungsanschläge (28, 29) in Umfangsrichtung betrachtet jeweils mittig zwi­ schen zwei Streben (26) angeordnet sind.

8. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstrec­ kung der Stirnflächen (13, 14; 21) sowie der Wirkflächen (18, 19) geringer ist als diejenige der Tragringe (1; 26).

9. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstrec­ kung der Tragringe (1; 26) gleich ist derjenigen der Streben (9; 16; 27).

10. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (13, 14; 21), die Wirkflächen (18, 19), die Streben (9; 16; 27) und die Tragringe (1; 26) auf einer gemeinsamen inneren Hüll­ fläche (23; 30) liegen.