Die Erfindung betrifft eine zylindrische Spulhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine solche Spulhülse ist bekannt durch US-PS 3 103 305. Zum Fangen des Fadens an der bekannten Spulhülse wird der Faden bei teilweiser Umschlingung derart an die Spulhülse angelegt, dass die Oberflächenbewegung der Spulhülse in dem berührten Bereich der Fadenbewegung entgegengesetzt ist. Es sind jedoch durch die EP-A 88 104 973 sowie PCT/DE 89/00 094 Aufspulmaschinen bekannt, die zwei Spulspindeln besitzen, welche abwechselnd in Betrieb gebracht werden. Der Inhalt der Beschreibungen dieser früheren Patentanmeldungen wird auch zum Inhalt dieser Patentanmeldung gemacht. Die bekannten Aufspulmaschinen weisen die Besonderheit auf, dass beim Fangen des Fadens im Fangschlitz der leeren Spulhülse Faden und Fangschlitz dieselbe Bewegungsrichtung (Gleichlauf) haben.
Das hat den Vorteil, dass der der vollen Spulhülse zulaufende Faden im Augenblick des Fadenanlegens an die leere Spulhülse nicht verschlappt. Denn durch einen solchen Zusammenbruch der Fadenspannung kann es zu Wicklerbildung an der vorangehenden Galette oder an drehenden Teilen der Aufspulmaschine kommen.
Beim Gleichlauf-Fangen des Fadens besteht das Problem, dass der Faden in dem Fadenfangschlitz der bekannten Hülse nicht haftet.
Dieses Problem ist bei der bekannten Spulhülse nicht gegeben. Da die Laufrichtung des Fadens der Laufrichtung der Oberfläche der Spulhülse entgegengesetzt ist, sind auch die durch das Klemmstück des Fangschlitzes ausgeübten Klemm- und Förderkräfte der Laufrichtung des Fadens entgegengesetzt und führen dazu, dass der Faden um so sicherer in das Klemmstück hineinge zogen wird. Die Klemmkräfte haben zudem ausschliesslich die Funktion, das Abreissen des Fadens zu bewirken. Beim Gleichlauf-Fangen müssen jedoch die Klemmkräfte gleichzeitig das Fördern des Fadens in seiner Laufrichtung und das Abreissen des Fadens bewirken.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den Fadenfangschlitz so auszubilden, dass der durch den Fadenfangschlitz im Gleichlauf geführte Faden hängenbleibt und abreisst.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
Das Lösungsprinzip besteht darin, zunächst dafür Sorge zu tragen, dass der Faden genügend tief und ohne Überwindung von Reibkräften in den Fangschlitz einfallen kann, und den Faden sodann kraftschlüssig und/oder formschlüssig in dieser Tiefe festzuhalten. Dadurch gelingt es, den Faden in dem Fangschlitz nur solchen Reibkräften zu unterwerfen, die zum sicheren Fangen und Abreissen des Fadens führen. Es wird insbesondere verhindert, dass die zwischen Faden und Fangschlitz auftretenden grossen, gleitenden Reibkräfte dazu führen, den Faden wieder aus der Fangnut herauszuwerfen.
Bei der Lösung wird der Faden durch formschlüssige Mittel daran gehindert, radial wieder aus dem Klemmstück des Fangschlitzes auszutreten. Die von dem Klemmstück ausgeübten Reibkräfte wirken daher ausschliesslich in Umfangsrichtung und üben eine Zugkraft auf den Faden aus.
Eine sehr einfache Ausbildung der Fadenfalle ergibt sich aus Anspruch 2. Ihre Wirksamkeit beruht darauf, dass für das Eindringen des Fadens in den Fangschlitz die weite \ffnung des keilförmigen Spaltes zur Verfügung steht, während zum Austreten des Fadens aus dem Fangschlitz nur ein sehr enger Spalt zur Verfügung steht. Die Betriebssicherheit einer solchen ein fachen Fadenfalle kann dadurch erhöht werden, dass die Zunge gegenüber der Achsparallelen mit ihrem freien Ende ein wenig radial einwärts geneigt ist.
Zur Erhöhung der Betriebssicherheit ist es auch möglich, die Fangzungen, welche die Fadenfalle bilden, beweglich auszuführen. Hierbei ist es möglich, an eine Wandung des Fangschlitzes Zungen anzuformen, die mit ihrem freien Ende federnd an der gegenüberliegenden Wand des Fangschlitzes anliegen.
Eine derartige Formgebung ist z.B. dadurch möglich, dass ein Ring seitlich neben dem Fangschlitz um die Hülse gelegt wird, an welchen achsparallele Zungen angeformt sind, die den Fangschlitz überragen. Diese Zungen sind beweglich in der Eindringrichtung, mit der der Faden in den Fangschlitz eindringt. Ihre Beweglichkeit ist in der Gegenrichtung jedoch begrenzt, und zwar etwa auf einer achsparallelen Linie, so dass der Faden gegen die Eindringrichtung nicht aus dem Fangschlitz herauskommen kann. Derartige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 7. Eine einfach anzubringende, verschleissfeste und sicher wirkende Fadenfalle für diesen Einsatzzweck ergibt sich aus dem Kennzeichen der Ansprüche 8 und 9.
In Weiterbildungen der Erfindung wird die Fadenfalle aus Teilen hergestellt, welche Bestandteil des Materials sind, aus dem die Spulhülse hergestellt ist. Solche Lösungen ergeben sich aus den Ansprüchen 10 bis 12. Hierbei werden die als Fadenfalle dienenden Zungen dadurch gebildet, dass die Papierlagen der Spulhülse im Bereich des Fangschlitzes durch den Schlitz selbst sowie durch quer dazu liegende Einschnitte oder Aussparungen in Papierzungen zerlegt werden. Diese Papierzungen sind durch den radial von aussen nach innen in die Hülsenoberfläche eingeschnittenen Schlitz in Eindringrichtung geneigt, so dass sie nach Art einer Reuse den Faden zwar in Eindringrichtung durchlassen, beim Herauskommen jedoch fest halten.
Dabei eignen sich diese Ausgestaltungen der Fadenfalle gleichzeitig auch für die Ausgestaltung des Klemmstückes, eventuell mit Weiterbildung nach Anspruch 16 oder 17, bei der eine formschlüssige Klemmung des Fadens erzielt wird.
Die Weiterbildung nach Anspruch 13 ist insbesondere dann günstig, wenn der Faden beim Fadenanlegen nicht genau in der Normalebene des Fangschlitzes geführt, sondern - über die der axialen Mitte der Spulhülse zugewandte Seitenwandung geführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Fig. 1 bis 10 dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 die Ansicht einer Spulhülse;
Fig. 2A bis 2E den Radialschnitt durch die Spulhülse;
Fig. 3A bis 3C das Ausführungsbeispiel einer Fadenfalle;
Fig. 4 bis 10 Ausführungsbeispiele von Fadenfallen und Klemmstücken.
Gezeigt ist in allen Fällen eine Abwicklung des linken Endes einer Spulhülse sowie jeweils ein Teilschnitt A-A durch den Fangschlitz.
Die Fig. 1 und 2 illustrieren den prinzipiellen Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Spulhülse. Daher gilt die Beschreibung der Fig. 1 und 2 auch für die weiteren Ausführungsbeispiele.
Die Hülse 1 weist an dem dargestellten Ende mit gewissem Abstand von ihrer Stirnseite einen Längsbereich auf, in dem der Durchmesser der Hülse geringfügig kleiner als in den übrigen Bereichen sein kann. In dem der Stirnseite zugewandten Ende dieses Längsbereiches ist jeweils der Fangschlitz 2 angebracht. Der Fangschlitz erstreckt sich in Umfangsrichtung über einen Winkel von z.B. 120 DEG . Wenn man davon ausgeht, dass sich sowohl die Oberfläche der Hülse 1 als auch der Faden in Pfeilrichtung 3 bewegt, so beginnt der Fangschlitz mit einem Einfallstück 4. Dieses Einfallstück 4 zeichnet sich dadurch aus, dass es eine im Vergleich zum Fadendurchmesser relativ grosse Weite aufweist. Das Einfallstück 4 kann sich z.B. über 45 DEG des Spulenumfangs erstrecken. Sodann folgt das Klemmstück.
Die Spulhülse 1 ist auf einer Spulspindel 15 aufgespannt, Spulhülse und Spulspindel drehen sich mit Drehrichtung 3. Die Spulhülse weist in einer Normalebene einen Fadenfangschlitz 2 auf. Der Fangschlitz besteht aus einem Einfallstück 4 und einem Klemmstück 5 sowie aus einer Fadenfalle 6. Das Einfallstück 4 liegt - in Bewegungsrichtung 3 gesehen - vorn. Das Klemmstück 5 liegt hinten. Die Fadenfalle 6 liegt, wie in Fig. 1, 2, 3, 5, 8 gezeigt, am Ende des Einfallstückes oder aber, wie in den Fig. 4, 6, 7, 9, 10 gezeigt, am Anfang des Klemmstückes und ist in diesem Falle Bestandteil des Klemmstückes. Der Faden 8 wird mit teilweiser Umschlingung um die Spulhülse und anschliessend über eine Rolle 14 geführt. Die Laufrichtung des Fadens ist ebenfalls mit der Pfeilrichtung 3 markiert.
Der Faden 8 wird durch die Rolle 14 und/oder durch eine nicht dargestellte Absaugpistole oder durch eine angetriebene, volle Spule (vgl. PCT/DE 89/00 094) abgezogen. Der Faden wird von einem nicht dargestellten Lieferwerk angeliefert oder der Chemiefaden ist frisch gesponnen und kommt unmittelbar von der Spinndüse.
Die Spulspindel 15 mit der darauf aufgespannten Leerhülse 1 wird im wesentlichen mit einer Oberflächengeschwindigkeit angetrieben, die der Fadengeschwindigkeit entspricht. Die Spulspindel 15 ist derart in den Fadenlauf bewegt worden, dass die Richtung der Oberflächenbewegung der Spulhülse der Fadenlaufrichtung 3 entspricht.
Der Faden wird durch einen in Fadenlaufrichtung vor der Spulhülse 1 liegenden Fadenführer in die Normalebene des Fangschlitzes geführt. Er wird durch einen nach der Spulhülse liegenden Fadenführer entweder ebenfalls in der Normalebene oder aber etwas seitlich von dieser Normalebene, und zwar auf der der axialen Mitte der Spulhülse zugewandten Seite geführt.
Die Rolle 14 kann in diesem Falle durch einen stillstehenden Überlaufkörper ersetzt werden.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist die Fadenfalle lediglich angedeutet. Gezeigt sind Zungen 7, die achsparallel in das Einfallstück des Fangschlitzes ragen und an den gegenüberliegenden Wandungen des Klemmstückes befestigt sind. Die Zungen sind gegeneinander versetzt.
Die Zungen können sich zwar einwärts in Richtung Nutengrund des Klemmstückes bewegen, ihre Beweglichkeit radial auswärts ist jedoch etwa in der eingezeichneten axialen Richtung begrenzt. Dadurch rutscht der auf den Zungen aufliegende Faden radial einwärts bis auf den Nutengrund. Der Auswärts-Weg ist jedoch versperrt.
Die Ausgestaltung der Spulhülse im einzelnen ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung ihrer Wirkungsweise.
In Fig. 2A ist die Drehstellung der Spulhülse gezeigt, in der das vordere Ende des Einfallstückes 4 des Fangschlitzes 2 an dem Punkt angelangt ist, an welchem der Faden 8 auf die Spulhülse aufläuft.
Fig. 2B zeigt, dass bei der Weiterdrehung der Spulhülse 1 der Faden in das Einfallstück 4 einfällt. Hierzu ist das Einfallstück in seiner axialen Breite so gross ausgeführt, dass der Faden ohne wesentliches Hemmnis auf den Grund des Einfallstückes 4 gelangt. Es sei dabei besonders erwähnt, dass das Einfallstück im wesentlichen genauso tief wie oder tiefer ist als das nachfolgend zu beschreibende Klemmstück des Fangschlitzes. Der Faden fällt im wesentlichen bis auf den Grund des Fangschlitzes. Dadurch ergibt sich, dass die Fadenlaufgeschwindigkeit geringfügig - Grössenordnung: 1% - grösser ist als die translatorische Geschwindigkeit des Fangschlitzes bzw. der Hülse. Die dadurch entstehenden Relativgeschwindigkeiten wirken sich allerdings nicht in Form von auf den Faden einwirkenden Reibkräften aus, da das Einfallstück 4 so breit ist, dass es den Faden nicht wesentlich behindert.
Daher reichen die Fadenzugkräfte aus, den Faden möglichst tief in den Fangschlitz bzw. das Einfallstück hineinzuziehen.
Anhand von Fig. 2C ist die Funktion der Fadenfalle gezeigt. Die Fadenfalle setzt dem Eindringen des Fadens in dem Fangschlitz kein Hindernis entgegen. Der Faden kann daher ohne weiteres bis auf den Grund des Einfallstückes bzw. Klemmstückes fallen. Dem Aussteigen des Fadens aus dem Klemmstück setzt die Fadenfalle jedoch ein formschlüssiges Hemmnis entgegen. Wenn durch Weiterdrehung der Spulhülse die Fadenfalle an der Tangente zwischen der Rolle 14 und der Spulhülse vorbeigefahren ist, so wird der Faden an der Fadenfalle umgelenkt.
Da der Faden auf dem Nutengrund festgehalten wird, kann er nicht aus dem nachfolgenden Klemmstück herausgezogen werden. Die Klemmkräfte, die in dem Klemmstück auf den Faden ausgeübt werden, wirken sich daher nur in Umfangsrichtung, jedoch nicht in einer radialen Richtung aus. Die Klemmkräfte werden daher ausschliesslich in Fadenzugkräfte umgesetzt.
Das Klemmstück 5 ist nun so gestaltet, dass sehr plötzlich Klemmkräfte auf den Faden ausgeübt werden. Dies geschieht dadurch, dass sich das Klemmstück relativ zum Einfallstück sehr plötzlich so weit verengt, dass zwischen Faden und den Seitenwandungen des Fangschlitzes starker Reibschluss oder praktisch Formschluss eintritt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass es sich um multifile Chemiefäden handelt, die gegenüber den aus Pappe hergestellten Spulhülsen vielfache Angriffsmöglichkeiten für einen Formschluss bieten.
In Fig. 2D ist eine Drehstellung gezeigt, in der sich erstmalig an den Zungen 7 der Fadenfalle 6 eine Umlenkung des Fadens 8 ergibt. Es ist gezeigt, dass die Zungen 7 nicht radial auswärts beweglich sind. Daher wird der Faden weiter in dem Fangschlitz festgehalten.
In Fig. 2E ist eine Drehstellung gezeigt, in der sich eine maximale Umlenkung des Fadens an den Zungen der Fadenfalle 6 ergibt. Es ist davon auszugehen, dass infolge dieser scharfen Umlenkung der Faden reisst, wenn es sich um einen textilen Faden (bis ca. 300 dtex) handelt. Trotz der in Fig. 2E gezeigten Umlenkung wird der Faden infolge der Haltewirkung der Fadenfalle nicht aus der Nut herausgezogen. Daher bleiben die Klemmkräfte des Klemmstückes 5 weiterhin wirksam, und der Faden wird weiterhin in Laufrichtung 3 gefördert und nach dem Abreissen auf der Spulhülse 1 aufgewickelt. Nunmehr kann - wie in den zitierten vorerwähnten Patentanmeldungen beschrieben - die Changierung wieder eingesetzt und der Faden zu einer Kreuzspule auf der Spulhülse 1 verlegt werden,
Bei der Ausführung nach Fig. 3A, 3B, 3C handelt es sich um eine Fadenfalle 6, die im Übergangsbereich zwischen dem Einfallstück 4 und dem Klemmstück 5 des Fangschlitzes 2 vorgesehen ist. Die Fadenfalle weist eine oder mehrere Fangzungen 7 auf, die an einem Ende federelastisch befestigt und mit ihrem anderen freien Ende sich elastisch gegen eine Wandung des Einfallstückes und/oder Klemmstückes abstützen. Hierdurch ist der Faden 8 zwar in der Lage, die Fangzunge 7 nach unten zu drücken. Er ist jedoch nicht in der Lage, die Fangzunge, die sich an der Wandung abstützt, wieder nach oben zu drücken, da die Fangzunge und die Wandung auf der Aussenseite des Fangschlitzes einen spitzen Winkel bilden.
Bei der Ausführung nach Fig. 3A ist die Fadenfalle 6 dadurch ausgebildet, dass an einem freien Ende eines Stiftes 9 ein Kranz von einseitig gelagerten, elastischen Fangzungen 7 sitzt. Am anderen Ende besitzt der Stift 9 einen Kopf 10. Die Hülse besitzt im Übergangsbereich zwischen Einfallstück und Klemmstück ein Loch 11. Wie Fig. 3C zeigt, kann der Stift durch dieses Loch 11 von innen hindurchgeschoben werden, wobei sich die Fangzungen 7 an den Stift anschmiegen. Haben die Fangzungen das Loch 11 verlassen, so spreizen sie sich nach aussen und legen sich - wie Fig. 3B und auch Fig. 3A zeigen - an die Wandungen des Fangschlitzes an, wobei sie mit dem Stift einen spitzen Winkel bilden. Gleichzeitig weist der Stift Spreizzungen 12 auf, die zwischen den Fangzungen 7 und dem Kopf 10 angebracht sind.
Zwischen den Spreizzungen und den Fangzungen besteht ein genügender Abstand, so dass der Faden 8 in den Zwischenraum zwischen beiden hineinpasst. Die Spreizzungen sind ebenfalls federelastisch an den Stift 9 angeformt. Im ausgebreiteten Zustand überdecken sie das Loch 11. Wie Fig. 3B zeigt, sind die Spreizzungen und Fangzungen gegeneinander versetzt an dem Umfang des Stiftes 9 angeordnet. Der Kopf am anderen inneren Ende des Stiftes verhindert, dass der Stift radial nach aussen fliegen oder herausgedrückt werden kann.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 gerät der Faden beim Einfallen in das Einfallstück 4 auch unter die Fangzungen. Er kann nunmehr den Fangschlitz nicht mehr verlassen. Daher wirkt die Fadenfalle als Fadenführung, durch die der Faden in dem Grund des Klemmstückes 5 gehalten wird. Daher wirken sich die Reib- und Klemmkräfte, die das Fangstück auf den Faden ausübt, nur in Umfangsrichtung aus. Diese Reib- und Klemmkräfte führen zum Abreissen des Fadens.
Es ist möglich, die Fangzungen an ihrer Unterseite scharfkantig auszuführen, so dass sie zusätzlich auch eine Schneidwirkung auf den Faden haben. Durch die Spreizzungen wird verhindert, dass der in das Einfallstück bzw. das Fangstück einlaufende Faden den Stift 9 so weit radial nach innen drückt, dass die freien Enden der Fangzungen Berührung mit dem Nutengrund bekommen.
Bei der Ausführung nach Fig. 4A, 4P besitzt das Klemmstück 5 Einschnitte, die in der Umfangskante des Klemmstückes, welches dem Spulbereich zugewandt ist, angeordnet sind. Diese Einschnitte liegen so, dass die Durchdringungslinie des Einschnittes an der Hülsenoberfläche sowie die Durchdringungslinie des Einschnittes an der Seitenwandung des Einfallstückes mit der Umfangskante spitze Winkel bilden, deren Spitze in Bewegungsrichtung 3 der Spulhülse weisen. Jeder dieser Einschnitte wirkt als Fadenfalle.
Die Besonderheit dieser Fadenfalle besteht darin, dass sie im Bereich des Klemmstückes angeordnet ist bzw. sein kann. Es ist auch möglich, derartige Fadenfallen im Endbereich des Einfallstückes anzuordnen. Andererseits wird die Klemmwirkung, die zur Fadenförderung einerseits und zum Abriss des Fadens andererseits führt, weniger durch diese Einschnitte und im wesentlichen durch die Klemmwirkung des Klemmstückes hervorgerufen. Es ist deshalb erforderlich, dass das Klemmstück eine ausreichende Länge mit ausreichender Klemmwirkung besitzt.
Bei der Ausführung nach Fig. 4A, 4B ist es wesentlich, dass der Faden zwar einerseits tief in das Klemmstück 4 des Fangschlitzes 2 einfällt. Andererseits ist es wesentlich, dass der Faden seitlich über die Wand des Klemmstückes aus dem Fangschlitz herausgeführt wird. Dabei gerät der Faden in die Einschnitte 13 der Seitenwandung. Hierdurch wird verhindert, dass der Faden auch aus dem Klemmstück 5 wieder aufsteigen kann. Auf das in dem Klemmstück 5 verbleibende Fadenstück werden daher nur solche Klemm- und Reibkräfte ausgeübt, welche in Umfangsrichtung wirken und zum Abreissen des Fadens führen, ohne dass der Faden aus dem Klemmstück heraussteigen kann.
Durch die scharfkantige Ausführung der Einschnitte wird überdies auch eine messerartige Durchtrennung des Fadens bewirkt bzw. gefördert.
Zur Darstellung der weiteren Ausführungsbeispiele zeigen die Figuren 5 bis 10 jeweils in der Teilfigur A die Ansicht und in der Teilfigur B den Teil eines Axialschnittes der Spulhülse.
In der Ausführung nach Fig. 5 ist auf die Spulhülse 1 ein zylindrischer Ring 16 geschoben. Zur drehfesten Verbindung des Ringes 16 auf der Hülse 1 dient einerseits ein möglichst enger Sitz und zum anderen eine Keil-17-Nutenverbindung, welche axial gerichtet ist.
Der Ring weist eine Fangzunge 7 auf, die achsparallel von dem Ring 16 absteht. Die Fangzunge 7 überdeckt das Einfallstück 4 des Fangschlitzes 2. Die Fangzunge ist - in Bewegungsrichtung 3 - vorn derart abgeschrägt, dass die Flanke der Fangzunge 7 mit den Wandungen des Einfallstückes 4 einen - in Bewegungsrichtung 3 - offenen Keilspalt bildet, der sich bis auf Null verringert. Es ist sogar möglich, dass die äussere Spitze die Wandung des Einfallstückes 4 überdeckt. Wenn der Faden in den Fangschlitz 2 einfällt, so muss er sich durch diesen keilförmigen Spalt und unter Umständen unter der Fangzunge 7 hindurchzwängen, was ohne weiteres möglich ist. Sobald sich jedoch die in Fig. 2D, 2C gezeigte Situation ergibt, in der die Fadenfalle die Tangente zwischen Spulhülse und Rolle 14 durchwandert hat, bleibt der Faden an der - radial - unteren Kante 17 hängen.
Diese untere Kante 17 liegt achsparallel oder ist vorzugsweise derart geneigt, dass der Faden an ihr in Richtung zu dem Ring 16 abrutscht und daran gehindert wird, durch den Keilspalt hindurch aus dem Fangschlitz 2 herauszuklettern.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 werden im Bereich des Eingangs und auch im Bereich des weiteren Verlaufs des Klemmstückes Einschnitte quer zum Fangschlitz in die Oberfläche der Hülse eingebracht. Die Hülse ist durch Wickeln von Papierlagen hergestellt. Durch die Einschnitte 18, die auch andere Winkel als 90 DEG mit dem Klemmstück des Fangschlitzes bilden können, entstehen Papierzungen, deren vordere Enden die Wandungen des Klemmstückes bilden. Die vorderen Enden der Zungen sind infolge des Einschnittes des Klemmstückes radial einwärts gebogen, und die vorderen Enden berühren sich zumindest annähernd. Die Einschnitte 18 werden also bevorzugt zunächst in die Oberfläche der Hülse eingebracht. Sodann wird der Schlitz des Klemmstückes 5 eingebracht bzw. eingeschnitten. Durch diesen Schnitt werden die Papierlagen an ihren geschnittenen Enden radial einwärts abgebogen.
Daher bilden die Papierzungen eine Falle für den eingefallenen Faden 8, ohne dass die Papierzungen das Eindringen des Fadens auf den Grund des Fangschlitzes nennenswert behindern,
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 werden die Einschnitte 18 dadurch gebildet, dass zunächst Löcher in die Oberfläche der Hülse eingestanzt werden. Sodann wird das Klemmstück 5 des Fangschlitzes in die Oberfläche eingeschnitten. Auch hierdurch entstehen einzelne, einwärts gebogene Zungen, wie Fig. 7B zeigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 werden die Fadenfalle und das Klemmstück so gestaltet, dass jede Wand sägezahnartig vorspringende, radiale Kanten erhält, die in Umfangsrichtung hintereinander, z.B. im Abstand von jeweils 2 mm angeordnet sind. Die Kanten der gegenüberliegenden Wände sind gegeneinander versetzt und - wie gesagt - sägezahnartig scharf ausgebildet. Der axiale Abstand zwischen den Normalebenen, in denen die Kanten liegen, ist kleiner als die Fadendicke. Der Abstand kann Null oder auch negativ sein. Die Kanten weisen dabei vorzugsweise in die Bewegungsrichtung 3 der Spulhülse.
Die Spulhülse ist aus Papierlagen gewickelt. Daher bilden die in Achsrichtung vorspringenden Kanten Zungen, welche einseitig an den Wandungen des Fangschlitzes befestigt sind und welche etwa jeweils bis in die axiale Mitte des Fangschlitzes ragen. Infolge der Oberflächenkrümmung der Spulhülse können diese Zungen zwar radial einwärts gebogen werden. Die Bewegung in Auswärtsrichtung ist jedoch durch die Krümmung begrenzt. Daher wirken diese Vorsprünge wie Fadenfallen nach dieser Erfindung. Hinzu kommt, dass der Fangschlitz und die Vorsprünge durch Einstechen eines geeigneten Werkzeuges in die Hülsenoberfläche entstanden sind. Dadurch sind die vorderen Enden der Vorsprünge nach innen gebogen, wodurch die Wirkung als Fadenfalle verstärkt wird.
Gleichzeitig bewirken diese Vorsprünge jedoch auch eine erhebliche Verengung des Fangschlitzes, so dass der Teil des Fangschlitzes, in welchem diese Vorsprünge angeordnet sind, auch als Klemmstück wirkt. Dem kommt entgegen, dass die Spitzen der Vorsprünge in Bewegungsrichtung 3 weisen. Da die Vorsprünge andererseits aus einer Vielzahl einzelner Papierschichten bestehen, bilden diese Vorsprünge Widerhaken für den multifilen Faden, welche zu einer formschlüssigen Mitnahme des Fadens führen.
Die Formgebung des Fangschlitzes nach Fig. 8 bewirkt also, dass gleichzeitig die Funktion der Fadenfalle und die Funktion des Klemmstückes ausgeübt wird. Dabei ist es jedoch auch möglich, dass sich der Fangschlitz im Endbereich des Klemmstückes 5 dadurch verengt, dass die Vorsprünge weiter als bis lediglich zur axialen Mitte des Fangschlitzes ragen. Dadurch wird der Fangschlitz mäander- oder sägezahnähnlich bei entsprechender Umlenkung des in dem Klemmstück liegenden Fadens verformt. Hierdurch wird die Klemm- und Förderwirkung verstärkt. Eine derartige Form ist in Fig. 9 gezeigt.
Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 wird das Klemmstück des Fangschlitzes sägezahnförmig oder mäanderförmig hergestellt, z.B. ausgestanzt. Hierdurch entstehen sägezahnähnliche Vorsprünge, die in den Schlitz ragen. In Fig. 9 erstrecken sich die Vorsprünge 19 bis über die axiale Mitte des Klemmstückes. Auch in Fig. 9 sind die Vorsprünge 19 der beiden Wandungen in Umfangsrichtung zueinander versetzt. Die spitzen Winkel der Vorsprünge 19 bilden ebenfalls Widerhaken, an denen sich die Einzelfilamente des multifilen Chemiefadens festhaken, Die Vorsprünge 19 bilden daher formschlüssige Mitnahmen und sind daher als Ausbildung des Klemmstückes 5 besonders geeignet. Darüber hinaus entstehen durch das Einstanzen des Schlitzes mit den Vorsprüngen 19 aber auch Zungen, deren Spitzen wiederum radial einwärts gebogen sind.
Daher wirken auch diese Vorsprünge als Fadenfalle, die den Faden zwar in den Fangschlitz eindringen lassen, ihn jedoch daran hindern, aus dem Fadenfangschlitz wieder herauszukommen. Auch durch diese Vorsprünge wird daher bewirkt, dass das restliche Klemmstück 5 lediglich Kräfte in der Fadenachse auf den Faden aufbringen muss und dass daher grosse Fadenzugkräfte aufgebracht werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Faden aus dem Fangschlitz austritt.
Dadurch, dass die Vorsprünge mit ihren Spitzen jedoch stark radial einwärts gebogen sind, steht auch hier ein gerader Schlitz, in welchen der Faden einfallen kann, aus dem der Faden jedoch nicht wieder herauskommt. Die starke mäanderförmige Verformung des Klemmstückes bewirkt die Aufbringung hoher Klemmkräfte. Bei den Ausführungen nach Fig. 8 und 9 wird der Faden sehr plötzlich zickzackförmig umgelenkt, was praktisch zu einem Formschluss führt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 besteht die Fadenfalle 6 aus dem Stück eines in eine Aussparung 20 eingeklebten Klettenbandes. Die Aussparung 20 liegt im Übergang zwischen dem Einfallstück 4 und dem Klemmstück 5. Das Klemmstück kann bei dieser Ausführung wieder als sehr enger Schlitz oder so, wie in bezug auf eine der anderen Figuren geschildert, ausgebildet sein.
The invention relates to a cylindrical winding tube according to the preamble of claim 1.
Such a bobbin tube is known from US Pat. No. 3,103,305. To catch the thread on the known bobbin tube, the thread is placed on the bobbin tube with partial wrap such that the surface movement of the bobbin tube is opposite to the thread movement in the area touched. However, from EP-A 88 104 973 and PCT / DE 89/00 094 winding machines are known which have two winding spindles which are brought into operation alternately. The content of the descriptions of these earlier patent applications is also made the content of this patent application. The known winding machines have the peculiarity that when the thread is caught in the catch slot of the empty winding tube, the thread and catch slot have the same direction of movement (synchronism).
This has the advantage that the thread running towards the full bobbin does not sag when the thread is placed on the empty bobbin. Because such a breakdown of the thread tension can lead to the formation of winders on the preceding godet or on rotating parts of the winding machine.
When catching the thread in synchronism, there is the problem that the thread does not adhere in the thread catch slot of the known sleeve.
This problem does not exist with the known winding tube. Since the running direction of the thread is opposite to the running direction of the surface of the winding tube, the clamping and conveying forces exerted by the clamping piece of the catch slot are also opposite to the running direction of the thread and result in the thread being pulled into the clamping piece all the more safely. The clamping forces also have the sole function of causing the thread to tear off. When catching in synchronism, however, the clamping forces must simultaneously cause the thread to be conveyed in its running direction and the thread to be torn off.
The object of the present invention is to design the thread catching slot in such a way that the thread guided through the thread catching slot in synchronism gets caught and tears off.
The solution to the problem results from the characterizing part of claim 1.
The principle of the solution is to first ensure that the thread can fall into the catch slot sufficiently deep and without overcoming frictional forces, and then to hold the thread in a force-fitting and / or form-fitting manner at this depth. This makes it possible to subject the thread in the catch slot only to those frictional forces which lead to the safe catching and tearing of the thread. In particular, it is prevented that the large, sliding friction forces occurring between the thread and the catch slot cause the thread to be thrown out of the catch groove again.
In the solution, the thread is prevented by positive means from radially emerging again from the clamping piece of the catch slot. The frictional forces exerted by the clamping piece therefore act exclusively in the circumferential direction and exert a tensile force on the thread.
A very simple design of the thread trap results from claim 2. Its effectiveness is based on the fact that the wide opening of the wedge-shaped gap is available for penetration of the thread into the catch slot, while only a very narrow gap is available for the thread to exit the catch slot is available. The operational reliability of such a simple thread trap can be increased in that the tongue is inclined a little radially inward with respect to the axis parallel with its free end.
To increase operational safety, it is also possible to make the catch tongues, which form the thread trap, movable. Here, it is possible to form tongues on a wall of the catch slot, the free end of which resiliently abuts the opposite wall of the catch slot.
Such a shape is e.g. thereby possible that a ring is placed laterally next to the catch slot around the sleeve, on which axially parallel tongues are formed which protrude beyond the catch slot. These tongues are movable in the direction of penetration with which the thread penetrates into the catch slot. However, their mobility is limited in the opposite direction, namely on an axis-parallel line, so that the thread cannot come out of the catch slot against the penetration direction. Such developments of the invention result from claims 2 to 7. An easy-to-attach, wear-resistant and safe-acting thread trap for this purpose results from the characteristics of claims 8 and 9.
In further developments of the invention, the thread trap is made from parts which are part of the material from which the bobbin tube is made. Such solutions result from claims 10 to 12. Here, the tongues serving as a thread trap are formed in that the paper layers of the winding tube in the area of the catch slot are disassembled through the slot itself and through incisions or recesses lying transversely thereto in paper tongues. These paper tongues are inclined in the direction of penetration through the slot cut radially from the outside inwards into the sleeve surface, so that they pass the thread in the direction of penetration in the manner of a trap, but hold firmly when they come out.
These configurations of the thread trap are also suitable for the configuration of the clamping piece, possibly with further development according to claim 16 or 17, in which a positive clamping of the thread is achieved.
The development according to claim 13 is particularly advantageous if the thread is not guided exactly in the normal plane of the catch slot when threading, but rather is guided over the side wall facing the axial center of the winding tube.
Embodiments of the invention are shown in FIGS. 1 to 10.
Show it:
1 shows the view of a winding tube.
2A to 2E the radial section through the winding tube;
3A to 3C the embodiment of a thread trap;
Fig. 4 to 10 embodiments of thread traps and clamping pieces.
In all cases, a development of the left end of a winding tube and a partial section A-A through the catch slot are shown.
1 and 2 illustrate the basic structure and the mode of operation of the winding tube according to the invention. The description of FIGS. 1 and 2 therefore also applies to the further exemplary embodiments.
At the end shown, the sleeve 1 has a longitudinal area at a certain distance from its end face, in which the diameter of the sleeve can be slightly smaller than in the other areas. In the end of this longitudinal region facing the end, the catch slot 2 is in each case attached. The catch slot extends in the circumferential direction over an angle of e.g. 120 DEG. If it is assumed that both the surface of the sleeve 1 and the thread move in the direction of the arrow 3, the catch slot begins with an insertion piece 4. This insertion piece 4 is characterized in that it has a relatively large width in comparison to the thread diameter . The sinker 4 can e.g. extend over 45 ° of the coil circumference. Then the clamping piece follows.
The winding tube 1 is clamped on a winding spindle 15, the winding tube and winding spindle rotate in the direction of rotation 3. The winding tube has a thread catch slot 2 in a normal plane. The catch slot consists of an insertion piece 4 and a clamping piece 5 as well as a thread trap 6. The insertion piece 4 lies - seen in the direction of movement 3 - at the front. The clamping piece 5 is at the rear. The thread trap 6 is, as shown in Fig. 1, 2, 3, 5, 8, at the end of the insertion piece or, as shown in Figs. 4, 6, 7, 9, 10, at the beginning of the clamping piece and is in in this case part of the clamping piece. The thread 8 is partially wrapped around the winding tube and then over a roll 14. The running direction of the thread is also marked with the arrow direction 3.
The thread 8 is drawn off by the roller 14 and / or by a suction gun, not shown, or by a driven, full bobbin (cf. PCT / DE 89/00 094). The thread is delivered from a delivery plant, not shown, or the chemical thread is freshly spun and comes directly from the spinneret.
The winding spindle 15 with the empty tube 1 stretched thereon is driven essentially at a surface speed which corresponds to the thread speed. The winding spindle 15 has been moved into the thread run such that the direction of the surface movement of the winding tube corresponds to the thread running direction 3.
The thread is guided into the normal plane of the catch slot by a thread guide lying in front of the winding tube 1 in the thread running direction. It is guided by a thread guide lying after the winding tube either likewise in the normal plane or somewhat laterally from this normal plane, specifically on the side facing the axial center of the winding tube.
In this case, the roller 14 can be replaced by a stationary overflow body.
The thread trap is only indicated in FIGS. 1 and 2. Tongues 7 are shown, which project axially parallel into the insertion piece of the catch slot and are fastened to the opposite walls of the clamping piece. The tongues are offset from each other.
Although the tongues can move inwards in the direction of the groove base of the clamping piece, their mobility radially outwards is limited approximately in the axial direction shown. This causes the thread resting on the tongues to slide radially inwards to the bottom of the groove. However, the way out is blocked.
The design of the winding tube in detail results from the following description of its mode of action.
2A shows the rotational position of the winding tube in which the front end of the insertion piece 4 of the catch slot 2 has reached the point at which the thread 8 runs onto the winding tube.
FIG. 2B shows that as the winding tube 1 continues to rotate, the thread falls into the insert 4. For this purpose, the insertion piece is so large in its axial width that the thread reaches the bottom of the insertion piece 4 without any significant obstacle. It should be mentioned here in particular that the insertion piece is essentially as deep as or deeper than the clamping piece of the catch slot to be described below. The thread essentially falls to the bottom of the catch slot. As a result, the thread running speed is slightly - in the order of magnitude: 1% - greater than the translational speed of the catch slot or the sleeve. The resulting relative speeds, however, do not have any effect in the form of frictional forces acting on the thread, since the insertion piece 4 is so wide that it does not significantly impede the thread.
Therefore, the thread pulling forces are sufficient to pull the thread as deep as possible into the catch slot or the insertion piece.
The function of the thread trap is shown with reference to FIG. 2C. The thread trap does not prevent the thread from entering the catch slot. The thread can therefore easily fall to the bottom of the sinker or clamping piece. However, the thread trap opposes the thread trap exiting the clamping piece with a form-fitting obstacle. If the thread trap has moved past the tangent between the roller 14 and the winding tube by further rotation of the winding tube, the thread is deflected at the thread trap.
Since the thread is held on the groove base, it cannot be pulled out of the subsequent clamping piece. The clamping forces that are exerted on the thread in the clamping piece therefore only have an effect in the circumferential direction, but not in a radial direction. The clamping forces are therefore only converted into thread tension.
The clamping piece 5 is now designed so that clamping forces are very suddenly exerted on the thread. This happens because the clamping piece very suddenly narrows relative to the insertion piece to such an extent that strong frictional engagement or practically positive locking occurs between the thread and the side walls of the catch slot. It must be taken into account here that multifilament chemical threads are involved, which offer multiple possibilities of engagement for a positive connection compared to the bobbin tubes made of cardboard.
FIG. 2D shows a rotational position in which there is a deflection of the thread 8 on the tongues 7 of the thread trap 6 for the first time. It is shown that the tongues 7 cannot be moved radially outwards. Therefore, the thread is still held in the catch slot.
2E shows a rotational position in which there is a maximum deflection of the thread on the tongues of the thread trap 6. It can be assumed that, due to this sharp deflection, the thread breaks if it is a textile thread (up to approx. 300 dtex). Despite the deflection shown in Fig. 2E, the thread is not pulled out of the groove due to the holding effect of the thread trap. Therefore, the clamping forces of the clamping piece 5 remain effective, and the thread continues to be conveyed in the running direction 3 and wound up on the winding tube 1 after tearing off. Now, as described in the aforementioned patent applications, the traversing can be reinserted and the thread can be laid on the bobbin tube 1 to form a package.
3A, 3B, 3C is a thread trap 6, which is provided in the transition region between the incidence piece 4 and the clamping piece 5 of the catch slot 2. The thread trap has one or more catch tongues 7 which are resiliently fastened at one end and are elastically supported with their other free end against a wall of the insertion piece and / or clamping piece. As a result, the thread 8 is able to press the catch tongue 7 downward. However, he is unable to push the catch tongue, which is supported on the wall, up again, since the catch tongue and the wall form an acute angle on the outside of the catch slot.
In the embodiment according to FIG. 3A, the thread trap 6 is formed in that a ring of elastic catch tongues 7 mounted on one side sits on a free end of a pin 9. At the other end, the pin 9 has a head 10. The sleeve has a hole 11 in the transition area between the insertion piece and the clamping piece. As shown in FIG. 3C, the pin can be pushed through this hole 11 from the inside, with the catch tongues 7 on the pin nestle. When the catch tongues have left the hole 11, they spread outward and - as shown in FIGS. 3B and 3A - lie against the walls of the catch slot, forming an acute angle with the pin. At the same time, the pin has spread tongues 12 which are attached between the catch tongues 7 and the head 10.
There is a sufficient distance between the spreading tongues and the catching tongues so that the thread 8 fits into the space between the two. The spreading tongues are also resiliently molded onto the pin 9. In the spread state they cover the hole 11. As shown in FIG. 3B, the spreading tongues and catch tongues are arranged offset on the circumference of the pin 9. The head on the other inner end of the pin prevents the pin from flying radially outward or being pushed out.
In the embodiment according to FIG. 3, the thread also falls under the catch tongues when it falls into the sinker 4. He can no longer leave the catch slot. Therefore, the thread trap acts as a thread guide, through which the thread is held in the base of the clamping piece 5. Therefore, the friction and clamping forces that the catch piece exerts on the thread only have an effect in the circumferential direction. These friction and clamping forces lead to the thread tearing off.
It is possible to make the catch tongues sharp on their underside so that they also have a cutting effect on the thread. The spreading tongues prevent the thread running into the insertion piece or the catching piece from pushing the pin 9 radially inwards so far that the free ends of the catching tongues come into contact with the groove base.
In the embodiment according to FIGS. 4A, 4P, the clamping piece 5 has incisions which are arranged in the peripheral edge of the clamping piece, which faces the winding area. These incisions are such that the line of penetration of the incision on the tube surface and the line of penetration of the incision on the side wall of the insert piece form acute angles with the peripheral edge, the tips of which point in the direction of movement 3 of the winding tube. Each of these cuts acts as a thread trap.
The special feature of this thread trap is that it is or can be arranged in the area of the clamping piece. It is also possible to arrange such thread traps in the end region of the insert. On the other hand, the clamping effect, which leads to the thread conveying on the one hand and to the thread tearing off on the other hand, is less caused by these incisions and essentially by the clamping effect of the clamping piece. It is therefore necessary that the clamping piece has a sufficient length with sufficient clamping action.
In the embodiment according to FIGS. 4A, 4B, it is essential that the thread, on the one hand, falls deep into the clamping piece 4 of the catch slot 2. On the other hand, it is essential that the thread is led out of the catch slot laterally via the wall of the clamping piece. The thread gets into the incisions 13 in the side wall. This prevents the thread from rising again from the clamping piece 5. Therefore, only those clamping and frictional forces are exerted on the thread piece remaining in the clamping piece 5, which act in the circumferential direction and lead to the thread being torn off without the thread being able to get out of the clamping piece.
The sharp-edged design of the incisions also causes or promotes a knife-like cutting of the thread.
To illustrate the further exemplary embodiments, FIGS. 5 to 10 each show the view in sub-figure A and the part of an axial section of the winding tube in sub-figure B.
5, a cylindrical ring 16 is pushed onto the winding tube 1. For the rotationally fixed connection of the ring 16 on the sleeve 1, on the one hand the tightest possible fit and on the other hand a wedge-17 groove connection, which is axially directed, is used.
The ring has a catch tongue 7 which projects axially parallel from the ring 16. The catch tongue 7 covers the entry piece 4 of the catch slot 2. The catch tongue is - in the direction of movement 3 - beveled at the front in such a way that the flank of the catch tongue 7 forms with the walls of the entry piece 4 an open wedge gap - in the direction of movement 3 - which is reduced to zero decreased. It is even possible for the outer tip to cover the wall of the insertion piece 4. If the thread falls into the catch slot 2, it must squeeze through this wedge-shaped gap and possibly under the catch tongue 7, which is readily possible. However, as soon as the situation shown in FIGS. 2D, 2C results, in which the thread trap has traversed the tangent between the winding tube and roller 14, the thread remains on the - radially - lower edge 17.
This lower edge 17 is axially parallel or is preferably inclined such that the thread slips on it in the direction of the ring 16 and is prevented from climbing out of the catch slot 2 through the wedge gap.
In the embodiment according to FIG. 6, incisions are made transversely to the catch slot in the surface of the sleeve in the area of the entrance and also in the area of the further course of the clamping piece. The sleeve is made by winding layers of paper. The incisions 18, which can also form angles other than 90 ° with the clamping piece of the catch slot, give rise to paper tongues, the front ends of which form the walls of the clamping piece. The front ends of the tongues are bent radially inwards due to the incision of the clamping piece, and the front ends touch at least approximately. The incisions 18 are therefore preferably first made in the surface of the sleeve. The slot of the clamping piece 5 is then introduced or cut. With this cut, the paper layers are bent radially inwards at their cut ends.
Therefore, the paper tongues form a trap for the sunken thread 8, without the paper tongues noticeably preventing the thread from penetrating the bottom of the catch slot,
In the exemplary embodiment according to FIG. 7, the incisions 18 are formed in that holes are first punched into the surface of the sleeve. Then the clamping piece 5 of the catch slot is cut into the surface. This also results in individual, inwardly bent tongues, as shown in FIG. 7B.
In the exemplary embodiment according to FIG. 8, the thread trap and the clamping piece are designed in such a way that each wall is provided with radial edges that protrude like a sawtooth, which are arranged one after the other in the circumferential direction, e.g. are arranged at intervals of 2 mm. The edges of the opposite walls are offset from each other and - as I said - sawtooth sharp. The axial distance between the normal planes in which the edges lie is smaller than the thread thickness. The distance can be zero or negative. The edges preferably point in the direction of movement 3 of the winding tube.
The winding tube is wound from layers of paper. Therefore, the edges projecting in the axial direction form tongues which are fastened on one side to the walls of the catch slot and which each protrude approximately into the axial center of the catch slot. Due to the surface curvature of the winding tube, these tongues can be bent radially inwards. However, the outward movement is limited by the curvature. Therefore, these projections act like thread traps according to this invention. In addition, the catch slot and the projections are created by inserting a suitable tool into the sleeve surface. As a result, the front ends of the projections are bent inwards, which increases the effect as a thread trap.
At the same time, however, these projections also bring about a considerable narrowing of the catch slot, so that the part of the catch slot in which these projections are arranged also acts as a clamping piece. This is countered by the fact that the tips of the projections point in the direction of movement 3. On the other hand, since the projections consist of a large number of individual paper layers, these projections form barbs for the multifilament thread, which lead to a form-fitting entrainment of the thread.
The shape of the catch slot according to FIG. 8 therefore has the effect that the function of the thread trap and the function of the clamping piece are exercised at the same time. However, it is also possible for the catch slot to narrow in the end region of the clamping piece 5 in that the projections protrude further than only to the axial center of the catch slot. As a result, the catch slot is deformed in a meandering or sawtooth-like manner with a corresponding deflection of the thread lying in the clamping piece. This increases the clamping and conveying effect. Such a shape is shown in FIG. 9.
Also in the embodiment according to Fig. 9, the clamping piece of the catch slot is made sawtooth or meandering, e.g. punched out. This creates sawtooth-like projections that protrude into the slot. In Fig. 9, the projections 19 extend beyond the axial center of the clamping piece. 9, the projections 19 of the two walls are offset from one another in the circumferential direction. The acute angles of the projections 19 also form barbs, on which the individual filaments of the multifilament chemical thread are hooked. The projections 19 therefore form positive entrainment and are therefore particularly suitable as an embodiment of the clamping piece 5. In addition, by punching the slot with the projections 19 but also tongues, the tips of which are in turn bent radially inwards.
Therefore, these projections also act as a thread trap, which, although they allow the thread to penetrate into the catch slot, prevent it from coming out of the thread catch slot. These projections also have the effect that the remaining clamping piece 5 only has to apply forces in the thread axis to the thread and that large thread tensile forces can therefore be applied without the risk of the thread emerging from the catch slot.
Because the projections are bent radially inwards with their tips, there is also a straight slot in which the thread can fall, but from which the thread does not come out again. The strong meandering deformation of the clamping piece causes high clamping forces to be applied. 8 and 9, the thread is deflected very suddenly in a zigzag shape, which practically leads to a positive fit.
In the embodiment according to FIG. 10, the thread trap 6 consists of the piece of a Velcro tape glued into a recess 20. The recess 20 lies in the transition between the incidence piece 4 and the clamping piece 5. In this embodiment, the clamping piece can again be designed as a very narrow slot or as described in relation to one of the other figures.