DE4112954A1 - Wickeltraeger aus kunststoffmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wickelträger aus Kunststoffma­ terial zum Aufnehmen von Faden und Garnen mit einem mit ra­ dialen Durchbrechungen versehenen, eine Wickelfläche bil­ denden zylindrischen oder konischen Mantel und mit je einem Endring an den beiden Enden des Mantels.

Bei einem derartigen bekannten Wickelträger (VDE-PS 16 35 084), der sich im allgemeinen bei der Naßbehandlung von Fä­ den und Garnen bewahrt hat, sind zwischen den stirnseitig angeordneten Endringen Ringelemente vorgesehen, zwischen denen im wesentlichen axial verlaufende Verbindungsstege vorgesehen sind. Die Verbindungsstege bilden dabei gemein­ sam mit den Ringelementen eine Wickelfläche, auf der die inneren Lagen eines Faden- oder Garnwickels zur Auflage kommen. Die inneren Windungen solcher Wickel ruhen also auf den Ringelementen sowie auf den Außenkanten der in die Wickelfläche hineinreichenden Verbindungsstege. Die einzel­ nen Ringelemente sind dabei als starr anzusehen.

Bei diesem bekannten Wickelträger kann es aufgrund der Tat­ sache, daß die inneren Windungen des Wickels unmittelbar auch auf den sich beim Zusammenpressen verformenden und ihren Abstand zu den benachbarten Ringelementen ändernden Verbindungsstegen aufliegen, zu einem Festklemmen der inne­ ren Garnwindungen zwischen zwei Abschnitten eines Verbin­ dungselements oder aber zwischen einem Verbindungselement und einem benachbarten Ringelement kommen. Auf diese Weise werden die inneren Windungen gelegentlich zerstört und kön­ nen nicht mehr einwandfrei abgespult werden. Darüber hinaus erfordert die Herstellung dieses bekannten Wickelträgers die Verwendung einer vielteiligen Form, um die erforderli­ che radiale Erstreckung des Querschnitts der Tragelemente sicherzustellen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Wickel­ träger der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, daß insbesondere seine Herstellung vereinfacht und der für die Form erforderliche Aufwand erheblich reduziert wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Wickelträger der eingangs er­ wähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel aus mehreren auf Abstand zueinander angeordneten, eine zy­ lindrische oder konische Mantelinnenfläche bildenden Man­ telabschnitten gebildet ist, die durch Tragstege mit über ihre ganze Länge gleichbleibendem oder in einer Richtung abnehmendem Querschnitt miteinander gekoppelt sind, welche von dem einen Endring zum anderen durchgehend geradlinig oder schraubenförmig verlaufen, dabei auf den Innenflächen der Mantelabschnitte sitzen und mit diesen einstückig ver­ bunden sind sowie mindestens an einem Endring über dessen radial am weitesten innen liegende Fläche radial vorstehen.

Die zum Spritzen eines solchen Wickelträgers erforderliche Form benötigt lediglich zwei Außenformteile und einen Kern, der einteilig ausgebildet sein und zu einem Ende der Form hin gezogen werden kann, wozu bei einem schraubenförmigen Verlauf der Tragstege zusätzlich eine Drehbewegung des Kerns erforderlich ist.

Die Mantelabschnitte können in bekannter Weise mit Perfora­ tionen versehen sein. Darüber hinaus ist es möglich, die Oberfläche der Mantelabschnitte mit einer Aufrauhung oder Riffelung zu versehen.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Tragstege in ihren zwischen zwei Mantel­ abschnitten liegenden Stücken verformbar ausgebildet sind.

Bei dieser Ausbildung kann der Wickelträger axial und/oder radial komprimiert werden, um ein Zusammendrücken axial übereinander angeordneter Wickel bzw. eine Umfangsreduzie­ rung bei schrumpfendem Garn zu ermöglichen. Der Wickelträ­ ger ist demnach auch für das Färben und die thermische Be­ handlung von Garnen geeignet.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Tragstege schließt aus, daß diese mit dem Garn in Berührung kommen. Folglich kann auch bei axialer oder radialer Kompression ein Abknicken oder Umbiegen der Tragstege niemals zu einem Festklemmen von Fäden oder Garnen an benachbarten Mantelabschnitten führen.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß im Bereich der Mantelinnenfläche die Abstände zwischen den Mantelabschnitten durch eine Filmschicht teil­ weise verschlossen sind. Mit dieser Filmschicht kann die Durchtrittsfläche, welche ansonsten primär durch die Ab­ stände zwischen den Mantelabschnitten bestimmt ist, auf das gewünschte Maß reduziert werden. Dabei kann die von der Filmschicht freigelassene Durchtrittsfläche über die Höhe des Wickelträgers variieren.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Filmschicht auf ihrer nach radial außen weisenden Seite profiliert ist und Zonen reduzierter Biege­ steifigkeit aufweist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, daß die Filmschicht beim Zusammendrücken stets nach radial innen und niemals nach außen abknickt.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Mantelabschnitte parallel zueinander ver­ laufende Ringe sind, deren Achsen mit der Längsachse des Wickelträgers zusammenfallen. Die den Garnwickel tragende Mantelfläche wird dabei allein durch die Ringe bestimmt, die bei axialer Kompression sich einander nähern, aufgrund der innenseitig vorgesehenen Tragstege aber nicht unmittel­ bar aufeinander zur Auflage kommen können.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Mantelabschnitte von den Windungen minde­ stens eines spiralförmig von einem Endring zum anderen ver­ laufenden Tragelement gebildet sind.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Mantelabschnitte in Umfangsrichtung auf Abstand voneinander angeordnete Tragstücke sind, die unter Freilassung eines Spaltes in Umfangsrichtung ineinander­ greifen, wobei die Tragstege jeweils auf den Innenflächen im Bereich der ineinandergreifenden Teile der Tragstücke sitzen. Somit kann die erfindungsgemäße Hülse auch so aus­ geführt werden, daß sie radial zusammendrückbar ist, also einem Schrumpf des aufgespulten Garns Rechnung tragen kann, der insbesondere bei dessen thermischer Behandlung auftre­ ten kann.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann also so ausgebildet sein, daß er entweder nur axial oder nur radial oder axial und radial kompressibel ist. Für jede Art der Zusammenpres­ sung können zusätzlich zu den Tragstegen Nocken vorgesehen sein, die die Einhaltung des gewünschten Abstandes zwischen benachbarten Mantelabschnitten sicherstellen.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß jedes Tragstück von einem Endring bis zum an­ deren durchgehend verläuft. Diese Tragstücke können dabei mit Perforationen versehen sein. Dies wird insbesondere dann erforderlich sein, wenn mit nur wenigen Tragstücken gearbeitet wird, die dann folglich eine relativ große Um­ fangserstreckung haben.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Tragstücke in Achsrichtung in mehrere auf Abstand angeordnete, durch Tragstege verbundene Teilstücke unterteilt sind. Ein solcher Wickelträger ist in axialer sowie in radialer Richtung kompressibel.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß die Mantelabschnitte an ihren einander zuge­ wandten Kanten im Bereich des Verlaufs eines Tragsteges Ausbuchtungen aufweisen. Auf diese Weise wird die Länge der zwischen zwei benachbarten Mantelabschnitten verlaufenden, verformbaren Tragstege vergrößert. Dies kann sinnvoll sein, um die gewünschte Kompression in Verbindung mit den erfor­ derlichen Querschnittsabmessungen der Tragstege realisieren zu können.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann ferner so ausgebil­ det sein, daß der Abstand der Mantelabschnitte voneinander mit zunehmender Entfernung von einem Endring zu- und oder abnimmt. Auf diese Weise kann zu Vergleichmäßigung des Durchtrittsquerschnitts für eine Färbeflotte oder derglei­ chen beigetragen werden.

Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungs­ form des erfindungsgemäßen Wickelträgers anhand von Zeich­ nungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wickelträgers, bei der die Mantelabschnitte als Ringe ausgebildet sind, links im Axialschnitt und rechts in Seitenansicht,

Fig. 2 in der oberen Hälfte eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1 und in der unteren Hälfte einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 die Hülse nach Fig. 1 in axial zusammengepreßtem Zustand,

Fig. 4 eine dem Wickelträger nach den Fig. 1 bis 3 ähnlichen Wickelträger mit spiralförmig verlau­ fenden Tragstegen,

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Wickelträgers, bei der die Mantelabschnitte von den Windungen spiralförmig verlaufender Trag­ elemente gebildet sind,

Fig. 6 eine radial kompressible Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Wickelträgers, bei der die Man­ telabschnitte schalenartig von einem Endring bis zu anderen verlaufen,

Fig. 7 eine Detailansicht auf zwei benachbarte Ringe und einen verbindenden Tragsteg,

Fig. 8 eine Detailansicht gemäß Fig. 7 im axial kompri­ mierten Zustand,

Fig. 9 einen Detailschnitt durch zwei übereinanderlie­ gende Ringe und eine außenseitig profilierte ver­ bindende Filmschicht.

Der Wickelträger nach der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3 hat einen unteren Endring 1 und einen oberen End­ ring 2. Der obere Endring ist mit einem axial vorstehenden Bund 3 mit reduziertem Außendurchmesser versehen. Der Bund 3 dieses Wickelträgers paßt in den unteren Endring 1 eines darüber gesetzten gleichen Wickelträgers. Zwischen den Endringen 1 und 2 sind parallel dazu und koaxial verlau­ fende Mantelabschnitte in Form von Ringen 4 vorgesehen, die jeweils in Abstand voneinander bzw. in Abstand von dem je­ weils benachbarten Endring 1, 2 angeordnet sind. Die Ab­ stände zwischen diesen Ringen können über die Höhe des Wickelträgers variieren.

Die Endringe 1, 2 sowie die Ringe 4 bilden bei dieser Aus­ führungsform eine zylindrische Wickelfläche 5. Die Innen­ flächen der Endringe 1, 2 und 4 bilden eine gemeinsame zy­ lindrische Mantelinnenfläche, die in radialer Richtung le­ diglich von dem Bund 3 nach radial innen hin überragt wird.

Es sind Tragstege 6 vorgesehen, die geradlinig von dem obe­ ren Endring 2 im Anschluß an den Bund 3 ausgehend bis in den unteren Endring 1 hinein verlaufen und dabei auf den Innenflächen der Ringe fest aufsetzen. Die Tragstege 6 ha­ ben über ihre gesamte Länge den gleichen Querschnitt. Eine Querschnittsreduzierung in Richtung auf den unteren Endring 1 wäre aber auch möglich.

Die Ringspalte zwischen dem unteren Endring 1 und dem be­ nachbarten Ring 4, zwischen benachbarten Ringen 4 sowie zwischen dem zuoberst angeordneten Ring 4 und dem oberen Endring 2 sind z. T. durch eine Filmschicht 7 abgedeckt. Das Maß dieser Abdeckung bestimmt die Durchtrittsfläche des Wickelträgers, die z. B. für eine Färbeflotte zur Verfügung steht.

Die Filmschicht 7 kann, wie in Fig. 9 dargestellt ist, der­ art profiliert sein, daß ihre Wandstärke in der Mitte des Ringspalts am geringsten ist. Auf diese Weise wird eine Knickstelle für die Filmschicht 7 geschaffen, die bewirkt, daß sich die Filmschicht 7 bei axialer Kompression des Wickelträgers nach radial innen ausbiegt. Die Konturierung der Filmschicht 7 liegt im dargestellten Ausführungsbei­ spiel auf ihrer Außenfläche.

Der untere Endring 1 ist aus zwei Teilringen 8, 9 gebildet, die mittels starrer Stützstege 10 gekoppelt sind und zwi­ schen sich Durchtrittsöffnungen 11 frei lassen.

In Fig. 7 sind zwei einander benachbarte Ringe 4 darge­ stellt, auf die kreuzförmige Erhebungen oder Vertiefungen 30 aufgesetzt sind, die den Halt des Garns auf der Wickel­ fläche sichern sollen. Der Zwischenraum zwischen den beiden Ringen 4 ist z. T. durch eine Filmschicht 7 geschlossen, so daß Durchtrittsöffnungen 31 verbleiben.

In dem Bereich, in dem der Tragsteg 6 mit den Ringen 4 ver­ bunden ist, sind diese mit Ausbuchtungen 32 versehen. Diese Ausbuchtungen zwischen benachbarten Ringen 4 erhöhen die Länge, über die der Tragsteg 6 freiliegt und demzufolge verformbar ist. Sie verbessern damit die Verformbarkeit. Fig. 8 zeigt im wesentlichen die Ansicht gemäß Fig. 7 nach axialer Kompression, wobei der verformte Tragsteg 6 die axiale Zusammendrückbarkeit des Wickelträgers bestimmt.

Der erfindungsgemäße Wickelträger ist in der soeben be­ schriebenen sowie in allen noch zu beschreibenden Ausfüh­ rungsformen einstückig aus Kunststoff geformt.

Die Spritzform für diesen Wickelträger wird von einem nicht dargestellten Kern gebildet, der aus dem unteren Endring 1 herausgezogen werden kann. Für die Außenform sind lediglich zwei Formhälften erforderlich.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Wickelträgers, bei der ein unterer Endring 12 und ein oberer Endring 13 vorgesehen sind, wobei der letztere einen axial vorstehenden Bund 14 mit reduziertem Außendurchmesser und Fadenreservenut 15 hat. Auch hier sind zwischen den beiden Endringen 12, 13 auf Abstand angeordnete Ringe 16 vorgesehen, wie das anhand der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde. Es sind Tragstege 16′ vor­ gesehen, die vom oberen Endring 13 im Anschluß an den Bund 14 durchgehend bis zum unteren Endring 12 verlaufen und da­ bei schraubenförmig angeordnet sind.

Der zur Herstellung dieses Wickelträgers erforderliche Kern kann aus dem unteren Endring 12 herausgezogen werden, wobei der geradlinigen Ziehbewegung eine Drehbewegung entspre­ chend dem schraubenförmigen Verlauf der Tragstege 16′ zu überlagern ist. Die Außenform kann, wie zuvor beschrieben, aus zwei Formhälften gebildet sein.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 des erfindungsgemäßen Wickelträgers weicht von derjenigen nach den Fig. 1 bis 3 lediglich dadurch ab, daß die Mantelabschnitte von Win­ dungen 17 zweier spiralförmig zwischen einem unteren End­ ring 18 und einem oberen Endring 19 verlaufenden Tragele­ mente gebildet ist. Es sind Tragstege 20 vorgesehen, die in der zuvor beschriebenen Weise zwischen den Endringen 18, 19 geradlinig verlaufen und dabei fest mit den Innenflächen der Windungen 17 verbunden sind.

Die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wickelträgers nach Fig. 6 hat einen unteren Endring 21 sowie einen oberen Endring 22. Der obere Endring 23 weist eine Fadenreservenut 23 auf. Alle Innenflächen der Endringe 21, 22 liegen auf einer gemeinsamen zylindrischen Innenfläche 24. Zwischen den Endringen 21, 22 verlaufen durchgehend schalenartig ausgebildete Tragstücke 25, welche perforiert sind. Die In­ nenflächen dieser Tragstücke 25 liegen auf der zylindri­ schen Innenfläche 24. Entsprechend liegen die Außenflächen der Tragstücke 25 mit den Außenflächen der Endringe 21, 22 ebenfalls auf einer gemeinsamen zylindrischen Fläche und bilden eine Wickelfläche.

Zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Trag­ stücken 25 verläuft zwischen den Endringen 21, 22 ein zick­ zackförmiger Spalt 26. Die beiderseits an diesen Spalt 26 angrenzenden Kanten der Tragstücke 25 greifen demzufolge zickzackförmig ineinander. Jedem Spalt 26 ist nun ein vom oberen Endring 22 bis zum unteren Endring 21 geradlinig verlaufender Tragsteg 27 zugeordnet, der durch die Längs­ mitte des zickzackförmigen Verlaufs des Spalts 26 geführt ist, dabei in axialer Richtung abwechselnd an eine Innen­ fläche des einen und des anderen Tragstücks 25 fest ange­ schlossen ist.

Diese Ausbildung des Wickelträgers ermöglicht es, die Breite der Spalte 26 zu reduzieren und damit den Umfang der Wickelfläche des Wickelträgers zu verkleinern. Auf diese Weise kann einem Garnschrumpf Rechnung getragen werden.

Die Tragstücke 25 können in axialer Richtung in Teilstücke aufgegliedert sein, welche zwischen sich jeweils einen Spalt frei lassen und in ihrem Abstand durch weitere Trag­ stege festgelegt sein können.

Die Tragstücke 25 sind mit Durchtrittsöffnungen 28 verse­ hen.

Für alle zuvor beschriebenen Ausführungsformen gilt über­ einstimmend, daß die Tragstege ununterbrochen mit gleich­ bleibendem oder sich reduzierendem Querschnitt von einem Endring bis zum anderen verlaufen, wobei an diesem anderen Endring der Querschnitt des Tragsteges voll nach radial in­ nen hin über die Innenfläche dieses anderen Endrings vor­ steht. Die Tragstege sitzen dabei auf einer zylindrischen oder sich konisch erweiternden Fläche, die von den Innen­ flächen der Mantelabschnitte und Endringe gebildet ist.

Der erfindungsgemäße Wickelträger kann mit vielfältig ge­ stalteten Endringen versehen sein. Diese können so ausge­ bildet sein, daß die Endringe benachbarter Wickelträger axial ineinandergreifen oder, wie dies bei der Ausführungs­ form nach Fig. 6 dargestellt ist, voreinander stoßen.

Insbesondere können die Außenflächen der Endringe mit den übrigen Mantelabschnitten eine durchgehende zylindrische oder konische Wickelfläche bilden. Es ist auch möglich, daß ein Endring mit einem radial vorstehenden Bund versehen ist.

Die Tragstege können starr ausgebildet sein und damit den Abstand zwischen benachbarten Mantelabschnitten unveränder­ bar festlegen. Vorteilhafterweise sind die Tragstege aber so dimensioniert, daß sie bei einem axialen Druck auf den Wickelträger sich im Bereich des Spaltes zwischen den Man­ telabschnitt verformen, so daß sich eine Verkürzung des Wickelträgers ergibt. Hierzu wird auf die Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 5 hingewiesen. Desgleichen kann aber auch gemäß der Ausführungsform nach Fig. 6 mit starren oder in Umfangsrichtung verformbaren Tragstegen 27 gearbeitet werden, um einem radialen Schrumpf nachgeben zu können.

Claims (11)

1. Wickelträger aus Kunststoffmaterial zum Aufnehmen von Fäden und Garnen mit einem mit radialen Durchbrechungen versehenen, eine Wickelfläche bildenden zylindrischen oder konischen Mantel und mit je einem Endring an den beiden En­ den des Mantels, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel aus mehreren auf Abstand zueinander angeordneten, eine zylin­ drische oder konische Mantelinnenfläche bildenden Mantelab­ schnitten (4; 16; 17; 25) gebildet ist, die durch Tragstege (6; 16′; 20; 27) mit über ihre ganze Länge gleichbleibendem oder in einer Richtung abnehmendem Querschnitt miteinander gekoppelt sind, welche von dem einen Endring (1, 2; 12, 13; 18, 19; 21, 22) zum anderen durchgehend geradlinig oder schraubenförmig verlaufen, dabei auf den Innenflächen der Mantelabschnitte (4; 16; 17; 25) sitzen und mit diesen einstückig verbunden sind sowie mindestens an einem Endring (1, 2; 12, 13; 18, 19; 21, 22) über dessen radial am weitesten in­ nen liegende Fläche radial vorstehen.

2. Wickelträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tragstege (6; 16′; 20; 27) in ihren zwischen zwei Mantelabschnitten (4; 16; 17; 25) liegenden Stücken ver­ formbar ausgebildet sind.

3. Wickelträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der Mantelinnenfläche die Ab­ stände zwischen den Mantelabschnitten (4; 16; 17; 25) durch eine Filmschicht (7) teilweise verschlossen sind.

4. Wickelträger nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filmschicht (7) auf ihrer nach radial außen weisenden Seite profiliert ist und Zonen reduzierter Biegesteifigkeit aufweist.

5. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelabschnitte parallel zueinander verlaufende Ringe (4; 16) sind, deren Achsen mit der Längsachse des Wickelträgers zusammenfallen.

6. Wickelträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelabschnitte von den Windungen (17) mindestens eines spiralförmig von einem End­ ring (18, 19) zum anderen verlaufenden Tragelement (20) ge­ bildet sind.

7. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelabschnitte in Umfangsrichtung auf Abstand voneinander angeordnete Tragstücke (25) sind, die unter Freilassung eines Spaltes in Umfangsrichtung ineinandergreifen, wobei die Tragstege (27) jeweils auf den Innenflächen im Bereich der ineinan­ dergreifenden Teile der Tragstücke (25) sitzen.

8. Wickelträger nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Tragstück (25) von einem Endring (21) bis zum anderen (22) durchgehend verläuft.

9. Wickelträger nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Tragstücke (25) in Achsrichtung in meh­ rere auf Abstand angeordnete, durch Tragstege verbundene Teilstücke unterteilt sind.

10. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelabschnitte (4) an ihren einander zugewandten Kanten im Bereich des Verlaufs eines Tragsteges (6) Ausbuchtungen (32) aufweisen.

11. Wickelträger nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Man­ telabschnitte (4; 16; 17; 25) voneinander mit zunehmender Ent­ fernung von einem Endring (1, 2; 12, 13; 18, 19; 21, 22) zu- und/ oder abnimmt.