DE708732C

DE708732C - Spulvorrichtung fuer kuenstliche endlose Faeden u. dgl. insbesondere solche aus Glas

Info

Publication number: DE708732C
Application number: DEA90289D
Authority: DE
Inventors: Ed Fletcher
Original assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Current assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Priority date: 1938-09-28
Filing date: 1939-09-26
Publication date: 1941-07-28
Also published as: US2274681A

Description

Beim Spulen von Fäden, Fadenbündeln, Garnen u. dgl. aus Glas und anderen siliciumhaltigen Stoffen sowie auch von anderen künstlich erzeugten endlosen Fäden zeigt sich der Übelstand, daß die Wickelspule oder -hülse bei 'der Entstehung des Wickels zufolge der geringeren Elastizität der künstlichen Fäden u. dgl. durch die Spannung der Garnwindungen übermäßig zusammengedrückt wird. Hierdurch wird der Sitz der Wickelspulen auf den Spulenträgern mangelhaft; vor allem gestaltet sich das Abschieben der Spulen von den Trägern schwierig. Auch ist bei den bekannten Wickeln die Spannung bzw. der Druck innerhalb des Wickels, d. h. zwischen den verschiedenen Windungen, meistens ungleichmäßig. χχ_

• Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, sind Spulvorrichtungen benutzt worden, bei denen die Spulenträger oder Spulen mit einer Anzahl von parallel zur Spulachse liegenden Längsgliedern versehen sind, die eine begrenzte radiale Bewegung ausführen können. Diese Längsglieder werden durch Stellmittel in ihre äußere oder innere Lage gebracht und gehalten, oder man läßt sie als Fliehgewichte arbeiten, die sich beim Spulen um so stärker nach a.ußen bewegen, als die Umlaufgeschwindigkeit der Spule größer wird. Durch die Längsglieder, welche während des Spulens den Spulenumfang bestimmen (vergrößern), wird erreicht, daß nach Beendigung des Spulens und Rückkehr bzw. Rückführung der Längsglieder in ihrp innere radiale Endlage die

Fadenspannung innerhalb des Wickels verringert wird und dieser sich auf den Umfang der Tragspule auflegt.

Alle diese bekannten Spulvorrichtungen haben aber den Nachteil, daß die Längsglieder am Umfang der Wickelspule vorstehen bz^C durch entsprechende Längsschlitze des Spul^: zylinders hindurchgreifen und in Berührung mit den aufzuspulenden Fäden treten. Sie i⁽) wirken also unmittelbar auf den Wickel ein. Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Spulvorrichtung, die ebenfalls mit als Fliehgewichte arbeitenden, radial beweglichen Längsgliedern versehen ist, wirken dieselben 15. nur mittelbar auf den Wickel. Erfindungsgemäß ist über die Fliehgewichte auf den diese enthaltenden Spulenträger eine Wickelspule oder -hülse aus einem nachgiebig elastischen, begrenzt ausdehnbaren Stoff derart lösbar aufgeschoben, daß die Fliehgewichte sich mit einem mit der Umlaufgeschwindigkeit 'steigenden Druck gegen die Innenseite der Wickelspule anlegen, diese dadurch bis zu einem gewissen Grad ausdehnen und sie gleichzeitig durch den Reibungseingriff mit den Gewichten auf dem Spulenträger festhalten..

Um die Spule beim Aufschieben und bei der Einleitung des Spulvorganges mit der nö-3» tigen Sicherheit auf dem Spulenträger zu halten, sind die Fliehgewichte erfindungsgemäß außerdem unter die Wirkung von Federn gesetzt, welche die Gewichte mit mäßigem Druck gegen die Innenseite der Spule an-3S drücken.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ergeben sich folgende Vorteile: Die linien- oder streifenmäßige Berührung der Längsglieder (Fliehgewichte) mit den Fäden, die nachteilig sein könnte, ist vermieden. Die Längsschlitze in dem Zylinder der Spule kommen in Fortfall. Wie bei einer normalen Wickelspule dient der gesamte Umfang der Spule als Auflagefläche für die zu wickelnden Fäden. Dadurch ergibt sich innerhalb des entstehenden Wickels an allen Stellen eine im wesentlichen gleichmäßige Druck- oder Spannungsverteilung, und ebenso ist auch die Verminderung der Spannung, wenn die Spulvorrichtung zum Stillstand kommt, entsprechend gleichmäßig verteilt. Außerdem gestaltet sich das Auf- und Abschieben der Wickelspule auf den Spulenträger sehr einfach, da keinerlei Rücksicht auf die Lage der Fliehgewichte genommen zu werden braucht.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt Abb. ι eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen und Aufspulen von δο Fäden aus Glas oder ähnlichen siliciumhaltigen Stoffen,

Abb. 2 einen Längsschnitt durch die eigentliche Spulvorrichtung,

Abb. 3 einen Querschnitt der letzteren nach der Linie 3-3 der Abb. 2 und

Abb. 4 eine schaubildliche Ansicht eines der Fliehgewichte.

Ein zum Schmelzen von Glas o. dgl. dienender Ofen 5 ist am Boden mit einem Düsenmundstück 6 versehen, durch dessen Düsen die geschmolzene Glasmasse in Form von dünnen Strömen 7 fortlaufend austritt. Das Ausziehen dieser Glasströme zu feinen Fäden erfolgt durch eine Spulvorrichtung, die aus einer Wickelspule oder -hülse und einem fortlaufend mit hoher Geschwindigkeit angetriebenen Träger 8 für die Spule oder Hülse besteht. Die Fäden werden in einer Führung 9 zu einem Bündel 10 zusammengeführt. In der Führung 9 kann in üblicher Weise auf die Fäden eine Überzugsubstanz aufgetragen werden.

Während des Aufspulens des Fadenbündels wird diese von einem Fadenverteiler, der beispielsweise aus einer mit hoher Geschwindigkeit sich drehenden Scheibe besteht, in gewünschter Weise über die Wickelspule verteilt. Die Scheibe des Fadenverteilers ist am Umfang mit in gleichmäßigen Abständen angeordneten Fingern 12 versehen, welche die Litze 10 erfassen und in der einen Längsrichtung der Wickelspule führen. Sowie ein Finger die Litze an dem einen Ende der Spule freigibt, kehrt diese von selbst nach dem anderen Ende der Spule zurück und wird dort von dem nächstfolgenden Finger der Scheibe wieder erfaßt. Auf diese Weise wird die Litze in gleichmäßig verteilten Windungen auf die Wickelspule aufgewunden.

Der Träger 8 für die Wickelspule oder -hülse 15 sitzt auf einer während des Aufwindens mit hoher Geschwindigkeit sich drehenden Spindel 16. Der Träger besteht aus einem zylindrischen Körper oder einer Trommel 17, die durch eine Nabe 18 auf einem konischen Teil der Spindel 16 mittels Mutter 19 gehalten ist. An die Nabe 18 bzw. die Mutter 19 schließt sich eine ebenfalls auf der Spindel 16 sitzende Büchse 20 an, die durch eine aufgeschraubte und durch eine Mutter 22 no gesicherte Kopfscheibe 21 auf der Spindel 16 in ihrer Lage auf der Spindel gehalten ist. Die Trommel 17 besitzt in ihrem Mantel eine Anzahl paralleler Längsschlitze 23, die in Richtung der Spindelachse verlaufen. In jeden der Schlitze 23 ist ein Fliehgewicht in Form eines Stabes 24 eingesetzt, der die ganze Länge desselben einnimmt und mit einem Ansatz 25 versehen ist, der sich an die Innenseite des Mantels der Trommel 17 anlegt und die Radialbewegung des Stabes begrenzt. Die Stäbe besitzen eine solcjje Höhe, daß sie etwas

über dem äußeren Umfang des Trommelmantels vorstehen.

Die Büchse 20 ist nahe ihren Enden mit je einer Flanschscheibe 27 versehen, die fast bis an die Innenfläche des Mantels der Trommel 17 heranreichen. Die' Scheiben 27 besitzen den Schlitzen 23 gegenüberliegende radiale Bohrungen 28, in denen Schraubenfedern 29 angeordnet sind, die einen nach außen gerichteten Druck auf die Stäbe 24 ausüben. Letztere sind an ihren Enden bei 30 abgeschrägt, um das Aufstecken der Spulenhülse zu erleichtern. Die Spannung der Federn 29 ist derart, daß sie die Stäbe 24 mit mäßigem Druck gegen die Innenfläche der Wickelspule 15 drücken, so daß die Spule leicht' auf den Träger geschoben und von ihm abgezogen werden kann. Die Spule 15 ist aus einem etwas nachgiebigen, elastischen Material hergestellt, welches der Hülse 15 erlaubt, sich unter dem Einfluß inneren Druckes, der durch die unter der Wirkung der Zentrifugalkraft stehenden Stäbe hervorgerufen wird, auszudehnen und sich wieder zusammenzuziehen, wenn der Druck aufhört.

Die Wirkungsweise der Spulvorrichtung ist wie folgt: Nachdem eine Wickelspule 15 auf den Spulenträger 8 aufgeschoben worden ist, wird die Spindel und damit die ganze Spulvorrichtung angetrieben, bis sie mit hoher Drehzahl umläuft und die Fadenlitze bei gleichmäßiger Verteilung über die Länge der Spule durch den Verteiler 11, 12 auf der Spule aufgewickelt wird. Zu Beginn der Drehung wird die Wickelspule durch mäßigen Druck der Federn 29 auf die Stäbe 24 von diesen gehalten. Sowie' die Drehgeschwindigkeit zunimmt, wächst die auf die Stäbe wirkende Fliehkraft und damit der auf die Innenfläche der Wickelspule ausgeübte Druck. Unter dem Druck der Stäbe 24 dehnt sich die Wickelspule 15 etwas aus, wird aber gleichzeitig fest und sicher gehalten. Während des Fortschreitens der Aufwicklung sammelt sich das Fadenbündel in Windungen auf der Spule an, wodurch von ihnen eine beträchtliche Kraft auf die Spule ausgeübt wird. Diese Kraft wächst mit der Zahl der Spulenwindungen. Gleichzeitig wächst auch infolge des Anwachsens des Durchmessers der" Wickelspule die Wickelgeschwindigkeit. Die auf die Spule 15 durch .die Gewichtsstäbe ausgeübte Kraft gleicht die durch die Aufwindung der Litze ausgeübte Kraft in gewissem Grade aus.

Dies hat zur Folge, daß nach Fertigstellung des Wickels und Abnahme der Spule mit dem Wickel vom Spulenträger der Druck bzw. die Spannung der Fadenwindungen innerhalb des Wickels gleichmäßig verteilt ist. Die Biegsamkeit der Spulenhülse ist hinreichend groß, um diese gleichmäßige Druck- oder Spannungsverteilung der Windungen des Wickels zu sichern bzw. zu erleichtern.

Gewicht und Größe der Stäbe 24 sind so bemessen, daß die ausgeübte Fliehkraft der bei der Aufwindung auftretenden Materialspannung in solcher Weise entgegenwirkt, daß die vorerwähnte gleichmäßige Druckverteilung in der fertigen Wicklung erhalten wird. Bei der Wahl der Abmessungen und des Gewichtes der Stäbe 24 ist jedoch auch die Nachgiebigkeit der Wickelspule zu berücksichtigen. Wenn z. B. die Masse dieser Stäbe zu groß ist, dehnt die auftretende Fliehkraft die Wikkelspule zu stark aus, so daß beim Aufhören der Fliehiwirkung die Spule sich wieder so stark zusammenzieht, daß die Windungen des Wickels lose werden. Ist andrerseits die-Masse der Stäbe zu klein, so stehen im fertigen Wickel die der Spule zunächst liegenden Fäden infolge der unausgeglichenen Aufwindespannungen unter zu großem Druck, so daß beim Abwickeln des Wickels von der Spule Schwierigkeiten entstehen.

Die Aufspulgeschwindigkeit und damit die entwickelte Fliehkraft kann innerhalb weiter Grenzen geändert werden. Die Stäbe sind hierbei aber stets so zu bemessen, daß sie der jeweils angewandten Geschwindigkeit entsprechen. Bei - einer Geschwindigkeit von 6000 Umdr./Min. üben beispielsweise Stäbe der dargestellten Art einen nach außen gerichteten Druck von etwa 25 kg aus. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können aber auch höhere Drehgeschwindigkeiten angewendet werden.

Die zur Erlangung des gewünschten Ergebnisses erforderliche Fliehkraft und Elastizität der Wickelspule richten sich auch zum Teil nach der Dehnungsfähigkeit der aufzuwikkelnden Fäden. Fäden aus Glas und anderem siliciumhaltigem Material haben im allgemeinen eine geringere Dehnungsfähigkeit als Fäden oder Garne aus organischen Fasern.

Claims

Patentansprüche:

i. Spulvorrichtung für künstliche endlose Fäden u. dgl., insbesondere solche aus Glas-und anderen siliciumhaltigen Stoffen, die mit einer Anzahl von Längsgliedern versehen ist, die während des Spulvorganges unter der Wirkung der Fliehkraft eine begrenzte radiale Bewegung nach außen ausführen, dadurch gekennzeichnet, daß über die Fliehgewichte (24) auf den diese enthaltenden Spulenträger (8) eine Wickelspule oder -hülse (15) aus einem nachgiebig elastischen, begrenzt ausdehnbaren Stoff derart lösbar aufgeschoben ist, daß die Fliehgewichte sich mit einem mit der Umlaufgeschwindigkeit steigenden

Druck gegen die Innenseite der Wickelspule anlegen, diese dadurch bis zu einem gewissen Grad ausdehnen und sie gleichzeitig durch den Reibungseingriff mit den Gewichten auf dem Spulenträger festhalten.
2. Spulvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehge^ wichte (24) unter der Wirkung von Federn (29) stehen und durch diese mit mäßigem Druck gegen die Innenseite der Spule (15) gedrückt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen