EP0312036B1

EP0312036B1 - Bobbin

Info

Publication number: EP0312036B1
Application number: EP88116970A
Authority: EP
Inventors: Gerhild Schlotter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-12
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1992-04-29
Anticipated expiration: 2008-10-12
Also published as: DE3734495A1; IN170056B; EP0312036A1; DE3870568D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spule für Garne oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a bobbin for yarns or the like according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Spule ist bekannt (DE-A-23 12 895).Such a coil is known (DE-A-23 12 895).

Garnspulen werden in großem Umfang bei der Herstellung und der Verarbeitung von Garnen mittels Textilmaschinen eingesetzt. Die Spulen sind grundsätzlich immer wieder verwendbar, so daß nach dem Abspulen des Garns wieder ein neues Garn aufgespult und der weiteren Verarbeitung zugeführt wird. Die ständige Wiederverwendung der Spulen führt zu allmählichem Verschleiß, der sich insbesondere am vorstehenden Außenumfangsrand der Spulenscheiben auswirkt, so nach einer gewissen Betriebszeit Stoßstellen, Einkerbungen und andere Unebenheiten auftreten. Das gilt insbesondere dann, wenn die Scheiben wie bei der bekannten Spule aus Kunststoff hergestellt sind und die Spulen unter rauhen Arbeitsbedingungen zum Einsatz kommen.Yarn spools are widely used in the manufacture and processing of yarns using textile machines. The bobbins can always be used again and again, so that after the yarn has been unwound a new yarn is wound up and fed to further processing. The constant reuse of the coils leads to gradual wear, which affects in particular the protruding outer peripheral edge of the coil disks, so that after a certain operating time, bumps, notches and other unevenness occur. This is particularly true when the disks are made of plastic, as in the known coil, and the coils are used under rough working conditions.

Die bekannte Befestigung der Scheiben jeweils mittels einer Schraube, wobei die Scheiben zwischen dem Spulenschaft und dem Schraubenkopf eingespannt werden, ermöglicht ein nachträgliches Lösen der Scheiben, so daß diese im Falle einer Beschädigung oder eines nicht mehr annehmbaren Verschleißes abgenommen und entweder nachbearbeitet oder ausgetauscht werden können.The known fastening of the disks by means of a screw, the disks being clamped between the spool shaft and the screw head, enables the disks to be loosened subsequently, so that they can be removed in the event of damage or unacceptable wear and either reworked or exchanged .

Ein weiteres Problem besteht bei den eingangs beschriebenen Spulen darin, daß auf die beiden Scheiben einer mit Garn gefüllten Spule ein erheblicher Axialdruck wirkt, der von der unter Zugspannung aufgewickelten Garnfüllung ausgeübt wird. Unter dieser Belastung werden die beiden Scheiben auseinandergespreizt, wobei insbesondere im Bereich ihres Außenumfangs die größte Auslenkung auftritt. Dabei kann es nicht nur zu Schwierigkeiten dadurch kommen, daß der vorgesehene Scheibenabstand nicht mehr stimmt, es besteht auch die Gefahr, daß sich die Scheiben infolge der Biegebeanspruchung an ihren einander zugewandten bzw. inneren Seiten mit dem Innenumfang vom Spulenschaft etwas abheben. Bei nachlassender Belastung infolge Abspulens des Garns schließt sich der gebildete Spalt wieder. Es kann daher zu einem Festklemmen des Garns oder Fadens kommen, was dann Betriebsstörungen bei der Verarbeitung auslöst.Another problem with the bobbins described at the outset is that a considerable axial pressure acts on the two disks of a bobbin filled with yarn, which is exerted by the yarn filling wound up under tension. Under this load, the two disks are spread apart, the greatest deflection occurring in particular in the area of their outer circumference. Not only can difficulties arise from the fact that the intended spacing between the disks is no longer correct, there is also the risk that the disks, as a result of the bending stress, stand out slightly on the inner circumference of the spool shaft on their mutually facing or inner sides. When the load decreases due to unwinding of the yarn, the gap formed closes again. The yarn or thread can therefore become stuck, which then triggers operational malfunctions during processing.

Dieses Problem wird durch die bekannte Spule nicht oder nur in unvollständiger Weise gelöst. Dort weist der Kopf der Befestigungsschraube für die Scheibe eine konusförmige Zentrierfläche zwischen der senkrecht zur Spulenachse verlaufenden Schraubenkopffläche und der zylindrischen Schraubenkopfwand auf und ragt nur wenig in radialer Richtung über den Schaftumfang hinaus. Daher wird bei der bekannten Spule mit Kopfschrauben zur Befestigung der Scheiben nur eine Abstützung und Stabilisierung der Scheiben erreicht, die nicht allen Anforderungen im Betrieb entspricht. Es hat sich sogar gezeigt, daß es bei entsprechend starkem Axialdruck durch die Garnfüllung der Spule zu bleibenden Verformungen der Scheibe kommen kann. Solche Verformungen führen ebenso wie Änderungen im Abstand zwischen den beiden Scheiben zu Schwierigkeiten beim Einsatz der Spulen in Verbindung mit Textilmaschinen.This problem is not solved by the known coil or only incompletely. There, the head of the fastening screw for the washer has a conical centering surface between the screw head surface running perpendicular to the coil axis and the cylindrical screw head wall and projects only slightly in the radial direction beyond the circumference of the shaft. Therefore, in the known coil with cap screws for fastening the discs only achieved a support and stabilization of the discs, which does not meet all the requirements in operation. It has even been shown that, with a correspondingly high axial pressure, the yarn filling of the spool can lead to permanent deformation of the disk. Such deformations as well as changes in the distance between the two disks lead to difficulties when using the coils in connection with textile machines.

Die sich anbietende Möglichkeit, die Schieben zu verstärken bzw. dicker zu machen, führt zu erhöhten Kosten und auch zu Problemen infolge der sich dann ändernden Spulenabmessungen. Statt dessen wurde bei einer bekannten Spule mit Konuskopfschrauben zur Befestigung der Scheiben auch schon vorgesehen, die Scheiben an ihrer Innenseite nicht senkrecht sondern mit einem gerundeten Vorsprung in die Umfangsfläche des Spulenschafts übergehen zu lassen DE-A-35 18 044. Dann wickelt sich das Garn über diesen Vorsprung und versucht ihn in Anlage am Schaft zu halten. Aber auch diese an sich sinnvolle Maßnahme führt noch nicht zu einem völlig zufriedenstellenden Ergebnis. Der axial einwärts weisende gerundete Vorsprung ist nichts anderes als eine Verdickung der Scheibe an ihrem Innenumfang. Dementsprechend führt eine bestimmte Auslenkung der Scheibe zu einem vergleichsweise stärkeren Abheben des Vorsprungs vom Schaftumfang, sofern keine Verformung des Vorsprungs erfolgt. Ist letzteres der Fall, wird zwar dem Einklemmen des Fadens vorgebeugt, jedoch trägt dann der mitumwickelte Vorsprung an der Scheibe nicht oder nur unwesentliche zu einer Stabilisierung der Scheibe in ihrer senkrechten Ausrichtung zur Spulenachse bei.The possibility of strengthening the slides or making them thicker leads to increased costs and also to problems as a result of the then changing coil dimensions. Instead, in a known bobbin with cone-head screws for fastening the disks, provision has already been made for the disks not to pass vertically on their inside but into the peripheral surface of the bobbin shaft with a rounded projection DE-A-35 18 044. Then the yarn is wound about this projection and tries to keep it in contact with the shaft. But even this measure, which is sensible per se, does not yet lead to a completely satisfactory result. The axially inward-pointing rounded projection is nothing more than a thickening of the disk on its inner circumference. Accordingly, a certain deflection of the disk leads to a comparatively greater lifting of the projection from the shaft circumference, provided that the projection is not deformed. If the latter is the case, the thread is prevented from being pinched, but the protrusion on the disc, which is also wrapped around, then does not contribute or only insignificantly to stabilizing the disc in its perpendicular orientation to the bobbin axis.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im wesentlichen ohne zusätzlichen Materialaufwand eine stabilere Abstützung der Scheiben gegenüber dem axialen Spreizdruck zu erreichen.The invention has for its object, a stable support substantially without additional material of the washers compared to the axial spreading pressure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the subject matter of claim 1.

Infolge dieser Maßnahmen kann der Schraubenkopf weit radial nach außen vorspringen und auch in seinem an stärksten durch Axialkräfte bzw. darauf zurückgehende Biegekräfte in der Scheibe belasteten Umfangsbereich infolge der dort vorhandenen axialen Stärke eine effiziente Abstützung der Scheibe bewirken. Trotz der radialen Verbreiterung und der axialen Verdickung des Schraubenkopfes ergibt sich kein zusätzlicher Materialaufwand, da durch die entsprechend vergrößerte Ausnehmung in der Scheibe eine im wesentlichen gleich große Materialeinsparung erreicht wird. Auch bezüglich des Herstellungsaufwandes ergibt sich praktisch keine Veränderung, insbesondere wenn die Scheiben und die Schrauben wie vorgesehen als ausgeformte Kunststoffteile beispielsweise aus Polyamid hergestellt werden.As a result of these measures, the screw head can protrude radially outward and, in its circumferential region which is most heavily loaded by axial forces or bending forces due to it in the disk, can also efficiently support the disk due to the axial strength present there. In spite of the radial widening and the axial thickening of the screw head, there is no additional material expenditure, since the correspondingly enlarged recess in the washer results in an essentially equal material saving. There is also practically no change in terms of the manufacturing outlay, in particular if the washers and the screws are made as intended as molded plastic parts, for example of polyamide.

Es hat sich gezeigt, daß eine erfindungsgemäße Spule mit Kunststoffscheiben und Kunststoffschrauben eine etwa doppelt so hohe axiale Belastung schadlos übersteht als die bekannte Spule mit Konuskopfschrauben und im übrigen gleicher Ausführung.It has been shown that a coil according to the invention with plastic washers and plastic screws can withstand about twice the axial load without damage than the known coil with conical head screws and the same design for the rest.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements and developments result from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt die Spule in einem eingekürzten Axialschnitt.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with the aid of a schematic drawing. This shows the coil in a shortened axial section.

Der Spulenschaft 1, der aus einem Aluminiumrohr hergestellt ist, weist an seinen beiden Enden ein Innengewinde 2 bzw. 3 auf. Ein Spindellager 4 aus Kunststoff ist mit Preßsitz im Spulenschaft 1 befestigt.The coil shaft 1, which is made of an aluminum tube, has an internal thread 2 or 3 at its two ends. A spindle bearing 4 made of plastic is attached with a press fit in the bobbin shaft 1.

An jedem Ende des Spulenschaftes ist eine Scheibe 5 bzw. 6 jeweils mittels einer hohlen Schraube 7 bzw. 8 befestigt, die mit dem Innengewinde 2 bzw. 3 verschraubt sind.At each end of the spool shaft, a disk 5 or 6 is fastened by means of a hollow screw 7 or 8, which are screwed to the internal thread 2 or 3.

Die Scheiben 5 und 6 sowie die Schrauben 7 und 8 bestehen aus einem in einer Form gegossenen Kunststoff (Polyamid) und sind jeweils gleich ausgebildet, so daß hier nur eine Scheibe und eine Schraube beschrieben werden. Allenfalls kann ein nicht dargestellter Unterschied zwischen den beiden Scheiben derart vorgesehen sein, daß die eine Scheibe an ihrem Außenumfang mit Einschnitten versehen ist, die dem automatischen Durchtrennen des Fadens nach vollständiger Füllung mit Garn dienen. Hinsichtlich der beiden Schrauben 7 und 8 ist ein Unterschied insofern vorhanden und dargestellt, als in die obere Schraube 8 eine hülsenförmige Spindelführung 9 aus einem Kunststoff eingepreßt oder eingeformt ist, die bei der unteren Schraube 7 fehlt. Dafür ist der Schraube 7 benachbart das Spindellager 4 vorgesehen.The washers 5 and 6 and the screws 7 and 8 consist of a molded plastic (polyamide) and are each of the same design, so that only one washer and one screw are described here. At most, a difference, not shown, can be provided between the two disks in such a way that one disk is provided on its outer circumference with incisions which are used to automatically cut the thread after it has been completely filled with yarn. With regard to the two screws 7 and 8, there is a difference in that a sleeve-shaped spindle guide 9 made of a plastic is pressed or molded into the upper screw 8 and is missing from the lower screw 7. For this purpose, the screw bearing 4 is provided adjacent to the screw 7.

Die Scheiben 5 und 6 sind kreisringförmig mit einem Außenumfang 10 und einem Innenumfang 11 ausgebildet. An der Außenseite weisen sie im wesentlichen anschließend an den Außenumfang 10 eine umlaufende Vertiefung 12 auf, die im Hinblick auf eine automatische Fadentrennung vorgesehen ist. Daran schließt sich radial einwärts eine Ausnehmung 13 an, die von einer bis in den Innenumfang 11 auslaufenden Bodenfläche 14 und einer zylindrischen Ausnehmungswand 15 umgrenzt ist. An zwei sich diametral gegenüberliegenden Punkten weisen die Scheiben innerhalb der Ausnehmung 13 jeweils eine Axialrippe 16 auf, die einen halbkreisförmigen Querschnitt haben kann, von der Ausnehmungswand 15 radial einwärts vorspringt und sich axial von der Bodenfläche 14 nur über einen Teil der Tiefe der Ausnehmung 13 erstreckt.The disks 5 and 6 are circular in shape with an outer circumference 10 and an inner circumference 11. On the outside, they essentially have a circumferential recess 12 on the outer circumference 10, which is provided with a view to automatic thread separation. This is followed radially inward by a recess 13 which is delimited by a bottom surface 14 which extends into the inner circumference 11 and a cylindrical recess wall 15. At two diametrically opposite points, the disks within the recess 13 each have an axial rib 16, which can have a semicircular cross section, from the recess wall 15 projects radially inwards and extends axially from the bottom surface 14 only over part of the depth of the recess 13.

Die im wesentlichen senkrecht zur Spulenachse 18 ausgerichtete Innenwandfläche 17 einer jeden Scheibe geht mit einer Rundung in den Außenumfang 10 über. Im Bereich des Innenumfangs der Scheibe ist ein umlaufender axialer Zentriervorsprung 19 vorgesehen, der axial einwärts weist und mit einer Rundung 20 in die Mantelfläche 21 des Spulenschafts ausläuft. Eine nicht bis zur Bodenfläche 14 durchgeführte, den Zentriervorsprung 19 durchsetzende zylindrische Zentrieröffnung 22 nimmt das betreffende Ende des Spulenschafts 1 auf, wobei dessen Stirnfläche an einer Ringschulter 23 der Scheibe anliegt.The inner wall surface 17 of each disk, which is oriented essentially perpendicular to the coil axis 18, merges with the outer circumference 10. In the area of the inner circumference of the disk, a circumferential axial centering projection 19 is provided, which points axially inward and ends with a curve 20 in the outer surface 21 of the winding shaft. A cylindrical centering opening 22, which does not extend to the bottom surface 14 and passes through the centering projection 19, receives the relevant end of the bobbin shaft 1, the end face of which rests on an annular shoulder 23 of the disk.

Die Schrauben 7 und 8 sind zur Durchführung einer Spindel hohl mit einer axial durchgehenden Schraubenöffnung 24 ausgebildet. Sie weisen im Bereich ihres Schaftes ein Außengewinde 25 auf, das unter Einspannung der Scheibe 5 bzw. 6 mit dem Innengewinde 2 bzw. 3 zusammenwirkt. Jede Schraube weist einen Schraubenkopf 26 mit einer axial einwärts weisenden Schraubenkopffläche 27 auf, die sich im wesentlichen senkrecht zur Spulenachse 18 erstreckt. Der Schraubenkopf 26 entspricht den Abmessungen der Ausnehmung 13 der Scheiben, so daß er die Ausnehmung 13 vollständig ausfüllt. Dementsprechend sind auch an der den Schraubenkopf 26 umschließenden zylindrischen Schraubenkopfwand 28 an zwei sich diametral gegenüberliegenden Punkten jeweils eine Axialnut 29 vorgesehen, die eine Axialrippe 16 aufnimmt.The screws 7 and 8 are hollow to carry a spindle with an axially continuous screw opening 24. They have an external thread 25 in the area of their shank, which interacts with the internal thread 2 or 3 by clamping the washer 5 or 6. Each screw has a screw head 26 with an axially inwardly pointing screw head surface 27 which extends essentially perpendicular to the coil axis 18. The screw head 26 corresponds to the dimensions of the recess 13 of the washers, so that it completely fills the recess 13. Accordingly, an axial groove 29, which receives an axial rib 16, is also provided on the cylindrical screw head wall 28 surrounding the screw head 26 at two diametrically opposite points.

Die Schraubenöffnung 24 weist an ihrem axial einwärts gerichteten inneren Ende einen zylindrischen Abschnitt 30 mit einer Ringschulter 31 zum Einbau der Spindelführung 9 auf.The screw opening 24 has a cylindrical section 30 with an annular shoulder 31 for installing the spindle guide 9 at its axially inwardly directed inner end.

An ihrem äußeren Ende ist die Schraubenöffnung 24 zu einem Innensechskant 32 aufgeweitet, der mit einer Kegelfläche 33 in die Ringschulter 31 übergeht.At its outer end, the screw opening 24 is widened to form a hexagon socket 32 which merges with the conical surface 33 into the annular shoulder 31.

Der Schraubenkopf 26 reicht wie dargestellt bis zur Scheibenvertiefung 12 und erstreckt sich somit in radialer Richtung etwa bis zur Mitte zwischen der Mantelfläche 21 des Schafts 1 und dem Außenumfang 10 der Scheibe 5 bzw. 6. Ferner besitzt der Schraubenkopf 26 eine erhebliche axiale Dicke, was ihn zu einer stabilen Scheibenabstützung befähigt. Wie dargestellt ist der Schraubenkopf 26 dicker als die Scheibe 5 bzw. 6 im Bereich ihrer Ausnehmung. Das Dickenverhältnis kann beispielsweise etwa 2:1 betragen oder auch noch größer sein (bis 5:1). Die Schraubenkopffläche 27 verläuft wie die Bodenfläche 14 der Ausnehmung 13 im wesentlichen in einer zur Spulenachse 18 senkrechten Ebene. Es kann jedoch zweckmäßig sein, die Schraubenkopffläche 27 und die Bodenfläche 14 leicht konisch auszuführen, so daß die Dicke des Schraubenkopfes 26 zur zylindrischen Schraubenkopfwand 28 hin geringfügig abnimmt. Der Winkel gegenüber der Senkrechten zur Spulenachse 18 sollte nur wenige Grad, beispielsweise 5°, betragen und den Wert von 10° nicht übersteigen. Anderenfalls sind störende Relativbewegungen zwischen Scheibe und Schraube unter hohen Belastungen der Spule zu befürchten. Die genannte leichte Konizität begünstigt jedoch den Zusammenbau der Spule unter gegenseitiger Ausrichtung der Teile beim Einschrauben der Schraube in den Spulenschaft 1.The screw head 26 extends as shown to the disk recess 12 and thus extends in the radial direction approximately to the middle between the outer surface 21 of the shaft 1 and the outer circumference 10 of the disk 5 or 6. Furthermore, the screw head 26 has a considerable axial thickness, which enables him to have a stable disc support. As shown, the screw head 26 is thicker than the washer 5 or 6 in the region of its recess. The thickness ratio can be, for example, about 2: 1 or even larger (up to 5: 1). Like the bottom surface 14 of the recess 13, the screw head surface 27 extends essentially in a plane perpendicular to the coil axis 18. However, it may be expedient to make the screw head surface 27 and the bottom surface 14 slightly conical, so that the thickness of the screw head 26 decreases slightly towards the cylindrical screw head wall 28. The angle with respect to the perpendicular to the coil axis 18 should only be a few degrees, for example 5 °, and should not exceed the value of 10 °. Otherwise disturbing relative movements between the washer and the screw are to be feared under high loads on the coil. However, the slight taper mentioned favors the assembly of the coil with mutual alignment of the parts when the screw is screwed into the coil shaft 1.

Claims

Bobbin for yarns or similar materials, with two annular flanges (5,6), especially plastics flanges, which engage in an axial direction with the two end portions of a hollow cylinder bobbin shaft (1) and are each secured by means of a hollow screw (7,8) which is threaded into internal threads (2,3) provided at the respective end of the bobbin shaft (1) and has a screw head (26) countersunk in a recess (13) in the outer surface of the flange (5,6) and provided with a screw head face (27) protruding outwardly beyond the bobbin shaft (1), said screw head face supporting the flange (5,6) on its outer surface by its engagement with the bottom surface (14) of the recess (13), wherein the screw head face (27) and the bottom surface (14) of the flange recess (13) each extend generally in a normal direction to the bobbin axis (18) and at their external edge merge respectively into a cylindrical screw head wall (28) and a cylindrical recess wall (15), characterized in that the diameters of the screw head (26) and the flange recess (13) are selected with a size such that the screw head face (27) and the bottom surface (14) of the flange recess (13) extend substantially up to the radial middle between the external surface (21) of the shaft (1) and the external cir-cumference (10) of the flange (5,6).
Bobbin according to claim 1, characterized in that the screw head face (27) and the bottom surface (14) of the flange recess (13) have a slight conical slope of a maximum of 10°, preferably of approximately 5°, with the tip of the taper facing axially inwardly.
Bobbin according to any of claims 1 or 2, characterized in that the screw head (26) is of a larger axial width than that of the flange (5,6) in the region of its recess (13).
Bobbin according to any of claims 1 to 3, characterized in that a rotational lock (16,29) is provided between the flange (5,6) and the screw (7,8).
Bobbin according to claim 4, characterized in that the rotational lock (16, 29) has at least two axial ridges (16) and axial grooves (29) which receive these ridges formed respectively on the cylindrical recess wall (15) and the cylindrical screw head wall (28), the axial ridges (16) and the axial grooves (29) being arranged at constant circumferential distances.
Bobbin according to claim 5, characterized in that the axial ridges (16) and the axial grooves (29) extend starting respectively from the bottom surface (14) of the flange recess (13) and the screw head face (27) and terminate at a distance from the outward end respectively of the cylindrical recess wall (15) and the cylindrical screw head wall (28).
Bobbin according to any of claims 1 to 6, characterized in that the flange (5,6) has an axial locating nose (19) receiving the shaft end portion, said nose merging in a curvature (20) into the external surface (21) of the bobbin shaft (1).
Bobbin according to any of claims 1 to 7, characterized in that a sleeve-like peg guide (9) is secured in the central screw hole (24) by friction setting or integrally moulding.
Bobbin according to any of claims 1 to 8, characterized in that the central screw receiving hole (24) is enlarged at its outward end to form a hexagonal socket (32).