DE7625081U1 - Spulhuelse - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

D-8OOO München 22 D-48OO Bielefeld

Triftstraße 4 Siekerwall 7

10. August 1976

Isola Werke A.G,
5160 Düren

Spulhülse

Gegenstand der Neuerung ist eine rohrförmige Hülse für Spulen, im weiteren Text Spulhülse genannt, mit Fadenfangschlitz, der einen wesentlichen Teil des ümfangs im Bereich eines oder beider Hülsenenden umspannt oder mit einer bzw. mehreren stirnseitigen Kerben bzw. einer Aufsteckmöglichkeit für eine kurze Hülse, die ihrerseits mit(einem)Fangelement(en) versehen ist.

Aufnahmedorne an Spulmaschinen, die zur Aufwicklung eines

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Spinnfadens dienen, erreichen heute Drehzahlen von 15.000 U/min, wobei sich an den auf die Aufnahmedorne aufzusteckenden Spulhülsen Umfangsgeschwindigkeiten bis zu 4.000 m/min ergeben. Die Hülfen werden meist entweder über Zentralantrieb am Dorn oder über Friktionsringe einer benachbarten Walze, die im Kantenbereich der Hülse wirksam werden, auf diese Geschwindigkeit gebracht. Spulhülsen für diese Umfangsgeschwindigkeiten werden üblicherweise aus spiralförmig gewickelter Pappe hergestellt und sind daher meistens nur einmal einsetzbar. Solche Spulhülsen weisen einen Außendurchmesser von z.B. 85 mm und einen Innendurchmesser von z.B. 75 mm auf. Zur kontinuierlichen Abwicklung des Fadens bei späteren Verarbeitungsprozessen ist es notwendig, auf dem nicht bewickelten Ende der Hülse eine Fadenreserve anzulegen. Zu diesem Zweck muß zu Beginn der Aufspulung der Faden im äußeren Kantenbereich der Hülse gefangen werden. Dies geschieht mit dem sogenannten Fadsiif angschlitz oder der Fangkerbe. Ein Beispiel für eine besondere Art solcher Papphülsen mit Fadenfangschlitz ist in der DT-AS 23 51 918 beschrieben.

Papphülsen haben den Vorteil, daß sich Ur.gleichinäSigkeiten im

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aber auch den Nachteil, daß sich die Aufspannelemente durchdrücken und somit den Wickel beschädigen können. Wieder verwendbar ist eine solche Hülse nur unter Schwierigkeiten, weil sie oft schon nach einem einmaligen Einsatz Beschädigungen aufweist, insbesondere in den Kantenbereichen, was wiederum eine Beschädigung oder den Bruch des Fadens zur Folge haben kann. Da Garne bis vor kurzem zum größten Teil von den Produzenten an Weiterverarbeitungsbetriebe verkauft wurden, benutzte man gleichwohl solche billigen Einweghülsen aus Pappe. Neuerdings ist aber Immer mehr der Trend zu verzeichnen, daß die Spinnereien ihre Garne selber weiterverarbeiten, z.B. durch Texturierung. In diesem Fall ist es kostengünstiger, wiederverwendbare Hülsen einzusetzen. Aus den genannten Gründen kommen aber für wiederverwendbare Spulhülsen Pappen nicht in Frage, sondern allenfalls bestimmte Kunststoffmaterialien will man von Hülsen aus Metall oder Metallegierung aus Kostengrün den absehen. Beispiele for Spulenkörper aus thermo-, insbesondere

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aber duroplastischen Kunstharzmassen, sind etwa in der DT-OS 1 735 017 und der DT-OS 21 43 527 beschrieben.

Die Herstellung geeigneter wiederverwendbarer Spulhülsen aus duroplastischen Kunststoffmaterialien - und nur solche kommen für Spulhülsen der eingangs genannten Art, die für extrem hohe Umfangsgeschwindigkeiten ausgelegt sein müssen, in Frage ; bringt jedoch eine Reihe von Problemen mit sich. Die Hülse soll j einerseits mit möglichst enger Toleranz auf den Aufnahmedorn j aufgesteckt werden können, um jegliche Unwucht und das bei lok- ; keren Hülsen gegebene Sicherheitsrisiko weitgehend auszuschal- ! ten. Andererseits aber sollen in der Spulhülse kleine Durch- j messer-Toleranzabweichungen und Ungleichmäßigkeiten an den Auf- ! nahmedornen verschiedener Maschinentypen ausgeglichen werden ■ können, was - wie dargelegt - bei Papphülsen kein Problem er- j gibt, jedoch bei Hülsen aus Duroplasten mit geringerer Plastik j zität zu Schwierigkeiten führt. Eine genaue, enge Aufnahme der j ; Hülse auf dem Aufnahmedorn trägt aber auch erheblich zur Verminderung des Geräuschpegels an Spulmaschinen bei. Aus dem gleichen Grund ist es erwünscht, die Koaxialitatstoleranz und die Zylinaerformcoieranz so eng wie mogxicn zu naiten.

^: Ein weiteres Problem bei mehrfach verwendbaren Spulhülsen aus Duroplasten ist die Anbringung eines wirksamen FadenfangschJitzes

: bzw. einer Fadenfangkerbe. Während sich bei Papphülsen der Fadenfangschlitz relativ einfach, etwa durch ein Messer, einschnei-

: den läßt, wobei die Pappe im Schnittbereich wieder zurückfedert ι und der Schlitz an der tiefsten Stelle des Schnittes so eng

'< wird, daß der Faden gut gefangen wird, läßt sich ein derart ναι riabler Schlitz an Duroplast-Spulhülsen schwierig herstellen.

■ Der Neuerung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine wiederver- ; wendbare Spulhülse für sehr hohe Umfangsgeschwindigkeiten zu ! schaffen, die sich durch gute Form- und Temperaturbeständigkeit, : insbesondere in den Kantenbereichen, und enge Koaxialitäts- und Zylinderformtoleranz auszeichnet:, gleichzeitig aber in der Lage ist, diese Toleranzabweichungen in der Hülse selbst, anderer-

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seits aber auch Unregelmäßigkeiten der Aufnahmedorne auszugleichen. Außerdem soll die zu schaffende Spulhülse mit einrr wirksamen Fadenfangeinrichtung ausgerüstet werden.

Diese technische Aufgabe wird bei einer rohrförmigen Spulhülse mit Fadenfangschlitz gemäß der eingangs genannten Gattung neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß eier Hülsenkörper aus einem oder mehreren mit Füllstoffen angereicherten Duroplast-Kunstharzmaterialien hergestellt und, wenn erforderlich, innseitig im Bereich der Aufspannelemente einer Spulmaschine mit einer elastischen Einlage versehen ist, und daß im Fadenfangschlitz oder am stirnseitigen Ende Mittel zum sicheren und raschen Einfangen des i Fadens und/oder eines Fadenbündels bei hohen Drehzahlen vornan- , den sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Grundgedankens der Neuerung sind in der nachfolgenden Beschreibung sowie in Unteransprüchen gegeben und/oder in den beigefügten Zeichnungen durch Ausführungabeispiele veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 die Schnittdarstellung eines ersten Ausführungs

beispiels einer Spulhülse mit neuerungsgemäßen _: Merkmalen; \

Fig. 2 und 3 abgewandelte Ausführungen für die in Fig. 1 ir.it j

Bezugshinweis 3 bzw, 4 gekennzeichneten Ver- j

Stärkungsringe; I

j Fig. 4a bzw, 4b ein Ausführungsbeispiel für einen an einem end- j

seitigen Verstärkungsring einer neuerungsgemäßen j Spulhülse ausgebildeten Fadenfangschlitz;

Fig. 5a bis 5c eine andere Ausführungsform aines Fadenfangschlitzes, an dessen Grund an wenigstens einer Stelle ein Fadenfangelernent in Form eines Klettbands vorgesehen ist;

Fig. 6a bis 6c ein anderes Ausführungsbeispiel zu einem beson-

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ders wirksamen Fadenfangschlitz an einer Spulhülse neuerungsgemäßer Art und

Fig. 7a und 7b in gegenüber den anderen Figuren vergrößerter Dar

stellung die Ausführung eines Fadenfangelements in Form einer stimseitigen Kerbe.

Einander entsprechende Teile sind in den Fig. mit den gleichen Bezugshinweisen gekennzeichnet.

Eine neuerungsgemäße Spulhülse besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Körper mit einer Länge von beispielsweise 300 mm, einem Außendurchmesser von 85 mm und einem Innendurchmesser von 75 mm. Als preiswertes Material, das in der Lage ist, hohen Radialkräften bei Umfangsgeschwindigkeiten von mehreren tausend Metern pro Minute zu widerstehen, kommen in erster Linie mit besonders eingestellten Füllstoffen und Harzen versehene Duromere, z.B. die unter den Handelsnamen "CARTA" bzw. "CARTA-TEXTIL" bekannten in Frage.

Die Hülse 2 ist an beiden Enden mit einem Verstärkungsring 3 bzw. 4 versehen, der - wie in den Fig. 1 bzw. 2 bzw. 3 in alternativen Ausführungen gezeigt - auf einem abgesetzten Endabschnitt der Hülse 2 aufgesteckt und beispielsweise verklebt ist. Die Verstärkungsringe 3 bzw. 4 an denKantenbereichen der Hülse bestehen aus einem speziellen, besonders gegen Stoß-, Schlag- und Reibungskräfte widerstandsfähigen Duromer-Material, z.B. aus Hartgewebe "CARTA" (Handelsnamen). Bei den neuerungsgemäßen wiederverwendbaren Spulhülsen ist also eine Verformung der Kantenbereiche bei üblicher Handhabung der Spulhülse bzw. der Kopse auszuschließen. Zur Verbesserung der Laufeigenschaft und zur Verminderung des Geräuschpegels beim Spulen weist die Hülse eine äußerst geringe Koaxialität und Zylinderformtoleranz auf. Im Bereich der Aufspannelemente oder auf der ganzen Länge ist die Hülse auf der Innenseite mit einer in die Hülsenwand eingelassenen elastischen Einlage 5 bzw. 5' versehen, die eventuelle Ungleichmäßigkeiten der Aufnahmedorne ausgleicht. Als Material für diese Einlage 5, 5' kommt ein Elastomer-Material in Frage, z.B. Gummi mit einer Shore-

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Härte von 60.

Die Fig. 2 und 3 zeigen alternative Gestaltungen und Anordnungen für den Verstärkungsring 3 bzw. 4. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 schließt die ringförmige elastische Einlage 5 unmittelbar an den Verstärkungsring 3 an, so daß das Einsetzen in die betreffende abgestufte Aussparung in der Wand der Hülse 2 erleichtert ist.

Der Verstärkungsring 4 in Fig. 1 ist mit einem Fadenfangschlitz versehen, der einen wesentlichen Teil de3 Hülsenumfanges umspannt ; Ausführungsbeispiele für diesen Fadenfangschlitz sind in den , nachfolgend beschriebenen Fig. 4 bis 6 dargestellt.

'·. Die Fangwirkung des Fadenfangschlitzes nach den Fig. 4a, 4b beruht im wesentlichen auf den zunehmenden Verengungen an beiden

: Enden und/oder einer Verengung am Schlitzgrund. Fig. 4a läßt eine : weitere mögliche Verbesserung des Fadenfangschlitzes erkennen. Die Flanke 7 des Schlitzes 6 weist mindestens im Bereich der größten Schlitzbreite eine Hinterschneidung auf, so daß sich ein Fangraum mit einem spitzen Winkel zwischen der Schlitzflan- : ke 7 und dem Grund 8 des Schlitzes 6 ergibt. Der Faden wird da- ■ durch gegen die Flanke 7 gedrückt und gut in die endseitige Verengung eingeklemmt.

' Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 weist der Fadenfangschlitz

ü-förmigen Querschnitt mit im Bereich seiner größten Breite flaehern Nutgrund 8 auf. Im Bereich der größten Schlitzbreite und

j Tiefe ist als fadenfangendes Teil ein Stück eines Klettbandes 9

j in eine entsprechende Vertiefung eingesetzt.

Dieser Klettbandstreifen 9 kann beispielsweise auf eine Selbstklebefolie aufgebracht sein, so daß sich in Verbindung mit der Klemmwirkung zwischen dem Verstärkungsring 4 und der Hülsenwand

! eine absolut feste Verankerung des Klettbandstreifens 9 ergibt. Die Verwendung eines solchen Klett- oder Klettverschlußbandes

j als Fadenfänger an Spulenkörpern ist im Prinzip jedoch nicht in

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Verbindung mit den vorteilhaften Eigenschaften eines Fadenfangschlitzes bekannt und etwa in der DT-OS 24 04 697 oder der DT-OS 19 08 006 beschrieben. Als Fadenfangelement kommt auch eine andere haftende etwa selbstklebende Auflage in Frage. Die wichtigste Eigenschaft solcher Fadenfangelemente ist die, daß ι das komplette Fadenbündel, das sich mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 3000 bis 3500 m/min gegen die Drehriehtung j der Hülse bewegt, die ebenfalls mit einer Umfangsgeschwindigkeit \ von beispielsweise 4000 m/min umläuft, sicher gefangen und ge-J halten wird.

j Die vorteilhafte Wirkung des Fadenfangschlitzes nach Fig. 4a bzw. j 4b kann noch mit der Fangwirkung des Klettbandstreifens 9 bei der ' Fangschlitzausführung nach Fig. 5a bis 5c kombiniert und verbessert werden,

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6a bis 6d ist der Fangschlitz 6 , in bezug auf die Spulenachse spiralförmig mit einer geringen Stei-• gung von beispielsweise 5 mm ausgebildet. Wie die Fig. 6a erkennen läßt, liegt der Schlitz in bezug auf die Spulenachse nicht senkrecht, sondern schräg; er verengt sich ebenfalls gegen seine . Enden zu. Durch die spiralförmige Ausbildung des Fadenfangschlit- ! zes 6 wird der Faden bei umlaufender Hülse auf die Ktnte des : Schlitzes gedrückt. An der tiefsten Stelle des Schlitzes befindet sich ein Fangelement, beispielsweise in Form eines Haken oder wie besonders aus Fig. 6d zu ersehen - in Form einer Kante oder ι Spitze 10, 10', die dadurch entsteht, daß im spitzen Winkel zum Schlitz 6 ein weiterer kurzer Schlitzabschnitt vorgesehen wird.

Die Fig. 7a und 7b schließlich zeigen, wie sich die geschilderten vorteilhaften Eigenschaften der Duromerhülsen auch mit bekannten Fangelementen wie einer Kerbe 12 am stirnseitigen Rand oder einer speziell innen oder außen aufsteckbaren Hülse kombinieren lassen, die ein oder mehrere Fangelemente enthält.

Versuche mit einigen Ausführungsbeispielen einer neuerungsgemäßen Spulhülse erbrachten günstige Eigenschaften, von denen vor alle

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die folgenden bemerkenswert sind: Weitgehende Unempfindlichkeit gegen Stoß und Schlag und daraus resultierend eine hohe Wiederverwendungsquote; gute Anlaufeigenschaft; Verminderung des Geräuschpegels an Spulmaschinen durch hohe Koaxialität und geringe Zylinderformtoleranz in Verbindung mit den Toleranzausgleichseigenschaften der elastischen Einlage im Inneren der Hülse; gute Fadenfangeigenschaften.

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Claims (11)

Isola Werke A.G. Schutzansprüche

1. Rohrförmige Spulhülse mit Fadenfangschlitz, der einen wesentlichen Teil des Umfangs im Bereich eines Hülsenendes umspannt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkörper (2) aus einem mit Füllstoffen angereicherten Duroplast- j Kunstharzmaterial hergestellt und innseitig mindestens im Bereich der Aufspannelemente einer Spulmaschine mit einer elastischen Einlage (5) versehen ist und daß im Fadenfangschlitz(6) ^: Mittel zum sicheren und raschen Einfangen des Fadens und/oder j eines Fadenbündels bei hohen Drehzahlen vorhanden sind.

2. Spulhülse nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden endseitigen Kantenbereichen der Hülse (2) je ein eingesetzter Anlauf- und Verstärkungsring (3, 4) aus einem form- und temperaturbeständigen Duroplastmaterial hoher Verschleißfestigkeit und/oder Zähigkeit vorhanden ist.

3. Spulhülse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die ringförmige Einlage (5) aus einem Elastomermaterial, insbesondere aus Gummi besteht.

4. Spulhülse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch! gekennzeichnet , daß die ringförmige elastische Einlage (5) in eine auf die axiale Länge dieser Einlage angepaßte ringnutartige Aussparung der Hülse (2) eingesetzt ist und daß der Innendurchmesser der Einlage (5) im wesentlichen mit dem Innendurchmesser der Hülse (2) übereinstimmt.

5. Spulhülse nach Anspruch !,dadurch gekenn-

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zeichnet , daß der Fadenfangschlitz einen Umfangswinkel auf der Hülse von mindestens 180° umspannt.

6. Spulhülse nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (6) gegen die Schlitzenden sowie am Schlitzgrund (8) verengt ist,

7. Spulhülse nach Anspruch 6 oder 7,dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenfangschlitz (6) auf wenigstens einem Teilbereich seiner Länge eine Hinterschnei-

dung entlang wenigstens einer Schlitzflanke (7) derart auf- | weist, daß sichim obsren Teil dieses Schlitzteilbe^reiches ! eine Verengung und am Schlitzgrund eine spitzwinklige Schlitz-, kante zwischen der Schlitzflanke (7) und dem Schlitzgrund (8) ergibt.

8. Spulhülse nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß der Fadenfangschlitz (6) in bezug auf ; die Spulenachse spiralförmig und mit solcher Steigung verläuft, daß der Faden bei Rotation der Hülse gegen eine Schlitziflanke gedrückt wird, und daß an der tiefsten Stelle des ; Schlitzes ein Fadenfangelement in Form einer Kante, einer ι Spitze (10, 10') oder eines Hakens angeordnet ist, |

9. Spulhülse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Fadenfangmittel minde- j

stens in einem Mittenbereich am Grund (8) des Schlitzes ein ' Klettstreifen (9) befestigt ist.

10. Spulhülse nach einem der vorstenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Fadenfangschlitz (6) an einem Verstärkungsring (3, 4) ausgebildet ist.

11. Spulhülse nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine stirnseitige Kerbe (12) als Fadenfangelement dient.

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