EP0166227B1 - Wickelträger - Google Patents
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- EP0166227B1 EP0166227B1 EP85106439A EP85106439A EP0166227B1 EP 0166227 B1 EP0166227 B1 EP 0166227B1 EP 85106439 A EP85106439 A EP 85106439A EP 85106439 A EP85106439 A EP 85106439A EP 0166227 B1 EP0166227 B1 EP 0166227B1
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- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B23/00—Component parts, details, or accessories of apparatus or machines, specially adapted for the treating of textile materials, not restricted to a particular kind of apparatus, provided for in groups D06B1/00 - D06B21/00
- D06B23/04—Carriers or supports for textile materials to be treated
- D06B23/042—Perforated supports
Definitions
- the innovation relates to a winding carrier, which can be directly wound and used for wet treatment and for the further treatment of threads and yarns, with a substantially cylindrical jacket which is provided by end rings arranged at its ends, one of which is provided with a thread reserve groove, and parallel between the end rings arranged intermediate rings is formed with an approximately rectangular cross-section, which are connected to one another and to the end rings via webs which extend axially from one end ring to the other and extend radially outwards as far as possible into the cylinder surface determined by the outer surfaces of the end rings and the intermediate rings , wherein one end ring is provided with a centering receptacle and the other with a centering projection adapted to the receptacle.
- the intermediate rings are connected to one another or to the adjacent end ring by webs which run obliquely to the winding carrier axis.
- Two webs which are adjacent to one another in the circumferential direction are assigned to one another in a V-shape or vice versa.
- the outer edges of the webs run in the same envelope or jacket surface as the outer surfaces of the intermediate rings and the end rings.
- the distance between adjacent intermediate rings is a multiple of the intermediate ring width.
- the sum of the opening cross sections in the area between the end rings represents by far the largest part of the total lateral surface.
- Both the intermediate rings and the webs are deliberately kept very narrow in order to be able to dimension the openings large. This means that the inner layers of a yarn package, which is supported by such a known winding carrier, lie only on relatively small areas, so that the radially inward pressure exerted by the package can only be transmitted over very small receiving areas.
- the jacket of the known winding support represents only a very low flow resistance for a dyeing liquor flowing through this jacket, which is small compared to the flow resistance of the roll sitting on the winding support. This means that, especially with high winding density, the always present, more or less large density differences of the winding significantly influence the total flow resistance for the fleet, which is formed from the resistance of the jacket of the winding support and the resistance of the winding, so that the flow of the Winding with the fleet is largely determined by the density differences of the winding.
- a winding support is known from FR-A-1 416 340, which has axially extending webs and intermediate rings connecting the webs.
- the webs extend from one end ring to another and form a winding surface. Openings are formed between the webs and the intermediate rings, the sum of the opening cross-sections being very large and being significantly above the load-bearing cross-section of the winding surface.
- BE-A-6 27 909 discloses a winding carrier in which intermediate rings form a winding surface, the intermediate rings being connected to one another by radially recessed webs.
- the axial extent of the openings which are formed between the intermediate rings and the webs corresponds approximately to the width of the intermediate rings.
- the flow resistance is correspondingly small in this known winding carrier with a relatively small contact surface for the yarn and is the same over the height of the winding carrier.
- the object of the present innovation is now to avoid the disadvantages observed in the relevant prior art and, in particular, to provide an easy-to-manufacture winding carrier on which even high-density windings can be colored homogeneously.
- This object is achieved according to the invention in a winding support of the type mentioned at the outset in that the distance between adjacent intermediate rings or between an intermediate ring and an end ring is at most 75% of the width of the adjacent intermediate ring, that the through openings of the openings formed by the rings and webs are above the height of the winding support are different in size and that the cross section of the webs decreases radially outwards.
- the flow resistance of the jacket of the winding carrier can be determined both by the choice of the web width and the distance between adjacent intermediate rings. This results in openings widening radially outwards, which have an advantageous effect with regard to the flow through a winding carrier both in the direction from radially inside to outside and in the direction from radially outside to inside.
- several winding carriers can be placed one above the other, the centering projection of one winding carrier engaging in the centering receptacle of the axially adjacent winding carrier. This creates a seal between neighboring winding carriers. This means that in this winding carrier no liquor can emerge at the end of the winding carrier and can therefore flow past the winding.
- the flow resistance of a winding carrier is therefore not reduced by outflows in the region of the end of the winding carrier.
- Another advantage of the new winding carrier is that it can be produced in a two-jaw tool and thus has considerable manufacturing advantages over all those winding carriers whose tool must consist of more than two parts.
- the inner layers of a spool of thread find wide, relatively closely spaced support surfaces in this winding support, so that their contact pressure is considerably reduced and thus a uniform flow through the immediately lying winding layers is possible.
- the flow resistance can be matched to the winding density of the winding in its different zones, in order to obtain a very extensive homogeneity of the flowing liquor quantities in all zones of the winding .
- the winding support according to the invention can be designed such that the distance between adjacent intermediate rings or between an intermediate ring and an end ring is a maximum of 40% of the width of the adjacent intermediate ring.
- the winding carrier according to the invention can be designed such that the distance between adjacent intermediate rings or between an intermediate ring and an end ring changes in the same way, starting from the central region of the winding carrier in the direction of the two regions adjacent to the end rings.
- the deviations in the winding density between the central region and the end regions of the winding can be taken into account.
- the winding carrier according to the innovation can be designed such that the width of the intermediate rings is different over the height of the winding carrier.
- the winding support according to the innovation can be designed such that the webs have a triangular cross section.
- This design of the webs has advantages in terms of shape and, moreover, leads to optimal flow conditions with regard to the dye liquor flowing radially outwards or radially inwards through the jacket.
- the winding support according to the invention can be designed such that the webs have the shape of an isosceles triangle in cross section.
- the winding support according to the invention can be designed such that one side of the triangular cross section lies in the cylinder surface, which is defined by the inner surfaces of the intermediate rings and the end rings.
- the winding support according to the innovation can be designed such that the width of the webs measured in the circumferential direction differs at least in its radially inner region over the height of the winding support.
- the design of the webs can thus be used to determine the respective flow resistances of the jacket of the winding support.
- the winding support according to the invention can finally be designed such that the approximately rectangular cross section of the intermediate rings is broken at the radially outer edges. In this way, the support of the inner winding layers and the flow through these winding layers are further improved.
- 1 to 3 has an upper end ring 1 and a lower end ring 2 arranged coaxially therewith. Between these two end rings 1, 2 is a series of intermediate rings 3 lying parallel to one another and to end rings 1, 2 arranged with a substantially rectangular cross section. The outer surfaces of the intermediate rings 3 and the end rings 1, 2 lie on a cylindrical outer surface 4.
- the upper end ring 1 has at its outer end a centering projection 5 with an outer diameter that is reduced compared to the lateral surface 4.
- the lower end ring 2 is provided with a thread reserve groove 6, which recesses radially inwards.
- axially parallel webs 7 extending from the lower end ring 2 to the upper end ring 1.
- These webs 7 have the cross section of a substantially isosceles triangle, the base 8 of which lies on the cylindrical inner surface 9, which is defined by the inner surfaces of the end rings 1, 2 and the intermediate rings 3.
- the webs 7 taper radially outward from their base 8 and end there at a distance from the outer lateral surface 4 of the winding carrier.
- the winding support forms a multiplicity of openings 10 which are delimited on the one hand by two adjacent intermediate rings 3 or an intermediate ring 3 and an end ring 1, 2 and on the other hand by two parallel webs 7.
- openings 10 present themselves as narrow slots which run in the circumferential direction and widen at their ends from the inside to the radially outside. These openings 10 determine the resistance that the jacket of the winding support opposes to a flowing dye liquor and control it. They are equally suitable for allowing the dyeing liquor to pass through from the inside to the outside or to lead them from the outside in.
- the lower end ring 2 has a centering receptacle 11, the inside diameter of which essentially corresponds to the outside diameter of the centering projection 5.
- 3 shows two winding carriers placed one on top of the other in the axial direction, the centering projection 5 of one winding carrier engaging in the centering receptacle 11 of the other. In this way, a sealing coupling is created between two winding carriers, which prevents the dye liquor from unintentionally passing through in the region of the adjacent winding carriers.
- the embodiment according to the invention differs from the one described above only in that the width of the intermediate rings 3, starting from the central region of the winding support, decreases in the direction of the zones adjacent to the end rings 1, 2, while the distance between these intermediate rings 3 increases from the central area in the direction of the zones adjacent to the end rings 1, 2.
- FIG. 5 differs from the winding carrier described above with reference to FIGS. 1 to 3 only in that the width of the intermediate rings 3 starting from the central region of the winding carrier in the direction of the zones adjacent to the end rings 1, 2 increases, while the distance between these intermediate rings 3 decreases starting from the central region in the direction of the zones adjacent to the end rings 1, 2.
Description
- Die Neuerung betrifft einen Wickelträger, der direkt bespulbar und zur Naßbehandlung sowie zur Weiterbehandlung von Fäden und Garnen verwendbar ist, mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel, der durch an seinen Enden angeordnete Endringe, von denen einer mit einer Fadenreserverille versehen ist, sowie von parallel zwischen den Endringen angeordneten Zwischenringen mit annähernd rechteckigem Querschnitt gebildet ist, die miteinander und mit den Endringen über Stege verbunden sind, die axial von dem einen Endring zum anderen verlaufen und nach radial außen maximal bis in die von den Außenflächen der Endringe und der Zwischenringe bestimmte Zylinderfläche hineinreichen, wobei der eine Endring mit einer Zentrieraufnahme und der andere mit einem der Aufnahme angepaßten Zentrieransatz versehen ist.
- Bei einem bekannten Wickelträger (DE-PS-1 810 774) sind die Zwischenringe miteinander bzw. mit dem benachbarten Endring durch Stege verbunden, die zur Wickelträgerachse schräg verlaufen. Zwei in Umfangsrichtung einander benachbarte Stege sind V-förmig oder umgekehrt V-förmig einander zugeordnet. Die Außenkanten der Stege verlaufen dabei in der gleichen Hüll- oder Mantelfläche wie die Außenflächen der Zwischenringe und der Endringe. Der Abstand zwischen benachbarten Zwischenringen beträgt ein Mehrfaches der Zwischenringbreite. Die Summe der Öffnungsquerschnitte stellt im Bereich zwischen den Endringen den bei weitem größten Teil der gesamten Mantelfläche dar. Sowohl die Zwischenringe als auch die Stege sind bewußt sehr schmal gehalten, um die Öffnungen groß dimensionieren zu können. Dies bedeutet, daß die inneren Lagen eines Garnwickels, der von einem solchen bekannten Wickelträger getragen wird, nur auf relativ kleinen Flächen aufliegen, daß also der vom Wickel ausgeübte, nach radial innen gerichtete Druck nur über sehr kleine Aufnahmeflächen übertragen werden kann.
- Der Mantel des bekannten Wickelträgers stellt für eine durch diesen Mantel hindurchströmende Färbeflotte nur einen sehr geringen Strömungswiderstand dar, der klein ist gegenüber dem Strömungswiderstand des auf dem Wickelträger sitzenden Wickels. Dies bedeutet, daß insbesondere bei hoher Wickeldichte die stets vorhandenen, mehr oder weniger großen Dichteunterschiede des Wickels den Gesamtströmungswiderstand für die Flotte, der aus dem Widerstand des Mantels des Wickelträgers und dem Widerstand des Wickels gebildet ist, maßgebend beeinflussen, so daß dann die Durchströmung des Wickels mit der Flotte ganz überwiegend von den Dichteunterschieden des Wickels bestimmt wird.
- Aus der FR-A-1 416 340 ist ein Wickelträger bekannt, der axial verlaufende Stege und die Stege verbindende Zwischenringe aufweist. Die Stege reichen dabei von einem Endring zu einem anderen und bilden eine Wickelfläche. Zwischen den Stegen und den Zwischenringen sind Öffnungen gebildet, wobei die Summe der Öffnungsquerschnitte sehr groß ist und deutlich über dem tragenden Querschnitt der Wickelfläche liegt.
- Die BE-A-6 27 909 offenbart einen Wickelträger, bei dem Zwischenringe eine Wickelfläche bilden, wobei die Zwischenringe durch radial zurückspringende Stege miteinander verbunden sind. Die axiale Erstreckung der Öffnungen, die zwischen den Zwischenringen und den Stegen gebildet sind, entspricht etwa der Breite der Zwischenringe.
- Der Durchströmungswiderstand ist auch bei diesem bekannten Wickelträger bei relativ geringer Auflagefläche für das Garn entsprechend klein und dabei über die Höhe des Wickelträgers gleich.
- Man geht in letzter Zeit in zunehmendem Maße dazu über, die Wickeldichte zu erhöhen und damit festere, härtere Wickel zu erzeugen. Dies führt zu erhöhten Druckkräften der radial innen liegenden Garnlagen auf den Mantel des Wickelträgers. Diese hohen Druckkräfte können bei dem bekannten Wickelträger aufgrund von dessen relativ kleinen Auflageflächen zu derart hohen Flächendrücken führen, daß an den Auflagestellen der inneren Wickellagen ein Hindurchtreten der Flotte durch diese Stellen verhindert und damit eine ordnungsgemäße Färbung unmöglich gemacht wird.
- Die Aufgabe der vorliegenden Neuerung besteht nun darin, die beim einschlägigen Stand der Technik beobachteten Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen einfach herstellbaren Wickelträger zu schaffen, auf dem auch Wickel hoher Wickeldichte homogen gefärbt werden können.
- Diese Aufgabe wird bei einem Wickelträger der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand zwischen benachbarten Zwischenringen bzw. zwischen einem Zwischenring und einem Endring maximal 75 % der Breite des benachbarten Zwischenrings beträgt, daß die Durchtrittsöffnungen der durch die Ringe und Stege gebildeten Öffnungen über die Höhe des Wickelträgers unterschiedlich groß sind und daß sich der Querschnitt der Stege nach radial außen verringert.
- Sowohl durch die Wahl der Stegbreite sowie des Abstandes zwischen benachbarten Zwischenringen kann der Durchströmungswiderstand des Mantels des Wickelträgers bestimmt werden. Es entstehen somit sich nach radial außen hin erweiternde Öffnungen, die sich hinsichtlich der Durchströmung eines Wickelträgers sowohl in der Richtung von radial innen nach außen wie auch in der Richtung von radial außen nach innen vorteilhaft auswirken. Beim Färben können mehrere Wickelträger übereinandergesetzt werden, wobei der Zentrieransatz eines Wickelträgers in die Zentrieraufnahme des axial benachbarten Wickelträgers eingreift. Dabei ergibt sich eine Abdichtung zwischen benachbarten Wickelträgern. Dies bedeutet, daß bei diesem Wickelträger keine Flotte am Ende des Wickelträgers austreten und damit an dem Wickel vorbeiströmen kann. Der Durchströmungswiderstand eines Wickelträgers wird also durch Abströmungen im Bereich des Endes des Wickelträgers nicht reduziert.
- Ein weiterer Vorteil des neuerungsgemäßen Wickelträgers besteht darin, daß er in einem Zweibacken-Werkzeug herstellbar ist und damit gegenüber all denjenigen Wickelträgern erhebliche Herstellungsvorteile aufweist, deren Werkzeug aus mehr als zwei Teilen bestehen muß.
- Die inneren Lagen eines Garnwickels finden bei diesem Wickelträger breite, relativ dicht nebeneinander liegende Auflageflächen, so daß sich ihr Auflagedruck damit wesentlich reduziert und damit auch ein gleichmäßiges Durchströmen der unmittelbar aufliegenden Wickellagen möglich wird.
- Duch die Wahl unterschiedlicher Abstände zwischen den Zwischenringen bzw. zwischen einem Endring und dem benachbarten Zwischenring kann der Durchströmungswiderstand auf die Wickeldichte des Wickels in seinen verschiedenen Zonen abgestimmt werden, um auf diese Weise in allen Zonen des Wickels eine sehr weitgehende Homogenität der durchströmenden Flottenmengen zu erhalten.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß der Abstand zwischen benachbarten Zwischenringen bzw. zwischen einem Zwischenring und einem Endring maximal 40 % der Breite des benachbarten Zwischenrings beträgt.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß sich der Abstand zwischen benachbarten Zwischenringen bzw. zwischen einem Zwischenring und einem Endring ausgehend vom mittleren Bereich des Wickelträgers in Richtung auf die beiden den Endringen benachbarten Bereiche in gleicher Weise verändert. Somit kann insbesondere den Abweichungen der Wickeldichte zwischen dem mittleren Bereich und den Endbereichen des Wickels Rechnung getragen werden.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß über die Höhe des Wickelträgers die Breite der Zwischenringe unterschiedlich ist.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß die Stege einen dreieckförmigen Querschnitt haben. Diese Ausbildung der Stege hat formtechnische Vorteile und führt überdies zu optimalen Strömungsverhältnissen hinsichtlich der durch den Mantel nach radial außen oder nach radial innen strömenden Färbeflotte.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß die Stege im Querschnitt die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß eine Seite des dreieckförmigen Querschnitts in der Zylinderfläche liegt, die durch die Innenflächen der Zwischenringe und der Endringe definiert ist.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag kann der neuerungsgemäße Wickelträger so ausgebildet sein, daß die in Umfangsrichtung gemessene Breite der Stege zumindest in ihrem radial inneren Bereich über die Höhe des Wickelträgers unterschiedlich ist. Somit kann die Gestaltung der Stege zur Bestimmung der jeweiligen Durchströmungswiderstände des Mantels des Wickelträgers verwendet werden.
- Gemäß einem weiteren Vorschlag kann der neuerungsgemäße Wickelträger schließlich so ausgebildet sein, daß der annähernd rechteckige Querschnitt der Zwischenringe an den radial außen liegenden Kanten gebrochen ist. Auf diese Weise werden die Auflage der inneren Wickellagen und die Durchströmung dieser Wickellagen weiter verbessert.
- Im folgenden Teil der Beschreibung werden neben einem bekannten Wickelträger zwei Ausführungsformen des neuerungsgemäßen Wickelträgers anhand von Zeichnungen beschrieben.
- Es zeigt:
- fig.1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht eines im wesentlichen aus BE-A 6 27 909 bekannten Wickelträgers nach der Linie 1 - -1 in Fig. 2,
- Fig. 2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht des Wickelträgers nach der Linie 2 - 2 in Fig. 1,
- Fig. 3 eine Ansicht von zwei aufeinandergesetzten Wickelträgern, jeweils in der Darstellung nach Fig. 1,
- Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer Ausführungsform des neuerungsgemäßen Wickelträgers und
- Fig. 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer weiteren Ausführungsform des neuerungsgemäßen Wickelträgers.
- Der Wickelträger nach dem in den Fig. 1 - 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat einen oberen Endring 1 und einen koaxial dazu angeordneten unteren Endring 2. Zwischen diesen beiden Endringen 1, 2 ist eine Reihe von parallel zueinander und zu den Endringen 1, 2 liegenden Zwischenringen 3 mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt angeordnet. Die Außenflächen der Zwischenringe 3 sowie der Endringe 1, 2 liegen auf einer zylindrischen Mantelfläche 4.
- Der obere Endring 1 hat an seinem äußeren Ende einen Zentrieransatz 5 mit gegenüber der Mantelfläche 4 reduziertem Außendurchmesser. Der untere Endring 2 dagegen ist mit einer radial nach innen zurückspringenden Fadenreserverille 6 versehen.
- Es sind achsparallel verlaufende, von dem unteren Endring 2 zum oberen Endring 1 sich erstreckende Stege 7 vorgesehen. Diese Stege 7 haben den Querschnitt eines im wesentlichen gleichschenkligen Dreiecks, dessen Basis 8 auf der zylindrischen Innenfläche 9 liegt, die von den Innenflächen der Endringe 1, 2 und der Zwischenringe 3 definiert ist. Die Stege 7 verjüngen sich ausgehend von ihrer Basis 8 radial nach außen und enden dort mit Abstand von der äußeren Mantelfläche 4 des Wickelträgers. Auf diese Weise bildet der Wickelträger eine Vielzahl von Öffnungen 10, die einerseits durch zwei benachbarte Zwischenringe 3 bzw. einen Zwischenring 3 und einen Endring 1, 2 und andererseits von zwei parallelen Stegen 7 begrenzt sind. Diese Öffnungen 10 stellen sich als schmale Schlitze dar, die in Umfangsrichtung verlaufen und sich an ihren Enden von innen nach radial außen erweitern. Diese Öffnungen 10 bestimmen den Widerstand, den der Mantel des Wickelträgers einer durchströmenden Färbeflotte entgegensetzt und steuern diesen. Dabei sind sie in gleicher Weise dazu geeignet, die Färbeflotte von innen nach außen durchzulassen oder aber von außen nach innen zu führen.
- Der untere Endring 2 weist eine Zentrieraufnahme 11 auf, deren Innendurchmesser im wesentlichen dem Außendurchmesser des Zentrieransatzes 5 entspricht. Fig. 3 zeigt zwei in axialer Richtung aufeinandergesetzte Wickelträger, wobei der Zentrieransatz 5 des einen Wickelträgers in die Zentrieraufnahme 11 des anderen eingreift. Es entsteht auf diese Weise eine dichtende Kopplung zwischen zwei Wickelträgern, die im Bereich der aneinandergrenzenden Wickelträger ein ungewolltes Hindurchtreten der Färbeflotte verhindert.
- Die Ausführungsform nach der Erfindung (Fig. 4) weicht von der vorstehend beschriebenen nur dadurch ab, daß die Breite der Zwischenringe 3 ausgehend vom mittleren Bereich des Wickelträgers in Richtung auf die den Endringen 1, 2 benachbarten Zonen abnimmt, während der Abstand zwischen diesen Zwischenringen 3 ausgehend vom mittleren Bereich in Richtung auf die den Endringen 1, 2 benachbarten Zonen zunimmt.
- Eine weitere Ausführungsform der Erfindung (Fig. 5) weicht von dem vorstehend anhand der Fig. 1 bis 3 beschriebenen Wickelträger nur dadurch ab, daß die Breite der Zwischenringe 3 ausgehend vom mittleren Bereich des Wickelträgers in Richtung auf die den Endringen 1, 2 benachbarten Zonen zunimmt, während der Abstand zwischen diesen Zwischenringen 3 ausgehend vom mittleren Bereich in Richtung auf die den Endringen 1, 2 benachbarten Zonen abnimmt.
Claims (9)
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