DE68915065T2

DE68915065T2 - Axial verformbare Hülse.

Info

Publication number: DE68915065T2
Application number: DE68915065T
Authority: DE
Inventors: Roberto Pasini
Original assignee: Tubettificio Europa SpA
Current assignee: Mariplast Europa SRL
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1989-06-12
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2009-06-13
Also published as: FI893188A0; DK319789D0; DK319789A; EP0348721A1; IT1217969B; US4941621A; EP0348721B1; ES2053874T3; FI893188A; JPH0261165A; IT8821164A0; DE68915065D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spule zum Wickeln von Garnen, insbesondere aus thermoplastischem Material, die axial kontrolliert und nach einem eingestellten Wert komprimiert werden kann. Die Spule gemäß der Erfindung ist insbesondere zum Wickeln von Garnen geeignet, die Heiß- und Naßbehandlungen, z.B. einer Färbebehandlung in einem Autoklaven unterworfen werden.
Für Garnwickel- und Behandlungsvorgängen ist die Verwendung von axialkompressiblen Spulen aus Kunststoffmaterial bereits aus der FR-A-15 44 298 bekannt. Die Spulen werden vor dem Garnfärben in einem Autoklaven auf rohrförmige Tragelemente geschoben, um sie entsprechend zu komprimieren. Auf diese Weise erhält das gewickelte Garn eine höhere Kompaktheit und der beanspruchte Raum wird reduziert, bevor das Garn im Färbebad behandelt wird.
Die FR-A 22 12 769 beschreibt eine zusammenlegbare Färberohrform aus Kunststoffmaterial, wie sie oben erläutert wurde, die mit Mitteln versehen ist, um eine radiale Verschiebung der spiralförmigen Teile des Rohres zu verhindern. Diese Mittel wirken als Anschlageinrichtung, die die axiale Kompression des Rohres reguliert. Diese Anschlagmittel sind in Form von unabhängigen Vorsprüngen vorgesehen, die in entgegengesetzten Ausnehmungen zwischen benachbarten spiralförmigen Teilen des Rohrkörpers frei gleiten. Diese Kompressionsanschlagmittel verleihen daher dem gesamten Spulenkörper des Rohres vor der Kompression keine radiale und axiale Stabilität und Festigkeit.
Die Verwendung von Wickelspulen, wie sie derzeit bekannt sind, führt zu verschiedenen bisher ungelösten oder nicht ausreichend gelösten Problemen, die eine zufriedenstellende Behandlung der Garne verhindert. Insbesondere wurde festgestellt, daß die geringe Größenstabilität der Spule während des Wickelns des Garns zu einer unerwünschten Verlängerung der Spule führt, was dazu führt, daß das Garn unregelmäßig gewickelt wird.
Ein weiteres Problem liegt darin, daß die Garnschichten nahe dem Spulenkörper bei der Kompression der Spule gequetscht und gebrochen werden, so daß eine oder mehrere Schichten des gewickelten Garns beschädigt werden. Dies führt nicht nur zu einer Garnverschwendung und daher zu einem besonders beträchtlichen wirtschaftlichen Verlust, wenn das Garn hohe Qualität hat, sondern es wird auch verhindert, daß das Garn nach der Behandlung unter Verwendung eines sogenannten Anfang-Ende-System abgewickelt wird.
Ein drittes erhebliches Problem des bekannten Spulentyps ist die Unmöglichkeit einer angemessenen Kontrolle des Kompressionsgrades und daher der Garnpackungsdichte. Tatsächlich wurden Unterschiede der Kompression und der Garnpackungsdichte nicht nur bei jeder Spule, sondern auch bei unterschiedlichen Spulen auf dem gleichen Tragelement oder auf verschiedenen Tragelementen in einem Autoklaven festgestellt.
Die Wirkung von all diesem besteht darin, daß in der Färbeanlage Behandelungsflüssigkeiten und durch die gesamte Garnmasse unregelmäßig verteilt werden, bzw. allgemeiner, die Behandlung der Garne nicht homogen ist, was zu einer Beschädigung des Garnprodukts und zu unstabilen Eigenschaften des Garns führt. Tatsächlich ist beim Garnfärben die erhaltene Garnfärbung nicht homogen, da der sich ändernde Grad der Bündelung bzw. Packung des Garns bevorzugte Durchgänge für die Färbeflüssigkeit erzeugt.
Der Erfindung liegt daher die allgemeine Aufgabe zugrunde, eine axialkompressible Garnwickelspule zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Probleme vermieden werden.
Insbesondere ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, eine kompressible Spule zu schaffen, die kontrolliert werden kann, um ein Quetschen des Garns während der Kompression zu verhindern, wobei gleichzeitig vor der Kompression eine ausreichende Strukturfestigkeit und Größenstabilität geschaffen werden, um ein regelmäßiges Wickeln des Garns zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Spule, wie sie zuvor definiert wurde, zu schaffen, mittels der es möglich ist, eine gleichmäßige Kompression und damit eine konstante Garnpackungsdichte zu erreichen, indem der Grad der Kompressibilität der Spule und die Garnpackung entsprechend einem voreingestellten Wert zu kontrollieren. Diese Aufgaben können durch ein Spule gemäß Anspruch 1 gelöst werden.
Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1: eine Vorderansicht einer Spule gemäß der Erfindung ist;
Fig. 2: ein vergrößertes Detail der Spule in Fig. 1 in ihrem nichtkomprimierten Zustand zeigt;
Fig. 3: ein Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2 ist;
Fig. 4: Das Detail der Fig. 2 in komprimiertem Zustand zeigt, und
Fig. 5 und 6: eine weitere Ausführungsform der Spule im gestreckten und im komprimierten Zustand zeigen.
Wie Fig. 1 zeigt, besteht eine Garnwickelspule gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus einem rohrförmigen Körper mit zwei ringförmigen Endstücken 10 und 11 und mehreren Zwischenringstücken 12, die beabstandet und coaxial um eine Längsachse des rohrförmigen Körpers angeordnet sind.
Die ringförmigen Endstücke 10, 11 und die Zwischenringstücke 12 sind durch mehrere schräge Abstandshalter 13 verbunden, die nur teilweise gezeigt sind, und die nachgeben können, um eine axiale Kompression des Spulenkörpers zu ermöglichen, ohne daß die Abstandshalter 13 über die Garnwickelfläche 14 vorstehen oder das Garn stören.
Insbesondere sind die Abstandshalter 13, wie gezeigt ist, seitlich schräg oder haben einen schrägen Abschnitt bezüglich der Längsachse des Spulenkörpers, sind in Reihen angeordnet und sind gleichmäßig winkelig versetzt. Die Abstandshalter 13 sind bei dem betrachteten Beispiel bezüglich der Seiten jedes Zwischenringstückes 12 in zwei entgegengesetzten Richtungen schräg angeordnet.
Wie die vergrößerten Details der Fig. 2 und 3 zeigen, hat jeder Abstandshalter 13 einen dicken axialen Abschnitt 13a und einen zweiten, dünneren geneigten Abschnitt 13b, wobei letzterer während der Kompression der Spule verformbar ist. Zusätzlich hat jeder Abstandshalter 13 in radialer Richtung des Spulenkörpers eine Dicke etwa gleich der des Zwischenringstückes 12, um mit diesem eine Außenfläche 14 zum Garnwickeln zu bilden. Die Form der Wickelfläche ist in diesem besonderen Falle zylindrisch, könnte jedoch auch konisch sein.
Die Spule hat auch an einem ihrer ringförmigen Endstücke 10 einen Bereich 15 zum Wickeln eines Garnvorrates. Außerdem kann der Außendurchmesser eines ringförmigen Endstücks 10 den Innendurchmesser des ringförmigen Endstücks 11 entsprechen, so daß mehrere Spulen aufeinandergesteckt werden können.
Gemäß der Erfindung hat die Spule, um die erforderliche axiale Festigkeit zu erreichen, Mittel in Form von Querstücken bzw. Verbindungsstücken 16, die zwischen benachbarten Ringelementen 12 angeordnet sind, um die Größenstabilität der Spule während des Garnwickelns zu erhöhen. Die Spule hat auch eine Anschlageinrichtung zwischen den Zwischenringstücken 12, die einen kontrollierten axialen Kompressionsgrad der Spule und eine gleichmäßige und konstant verteilte Kompression der Spule über die gesamte Länge ermöglicht. Daher wird das Garn gleichmäßig und konstant angeordnet, mit dem Vorteil, daß eine gleichmäßige und regelmäßige Verteilung der Behandlungsflüssigkeiten und des Farbbades durch die Spule und das um sie gewickelte Garn ermöglicht wird.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform hat die axiale Versteifungseinrichtung 16 brechbare Abschnitte 16a, 16b, die während der Kompression die Anschlageinrichtung für die Zwischenringstücke 12 bilden, um den Kompressionsgrad zu regulieren.
Wie die Zeichnungen deutlich zeigen, sind zwischen benachbarten Zwischenringstücken 12 Versteifungs- bzw. Verbindungsstücke 16 vorgesehen, die hauptsächlich in einer Längsrichtung bzw. parallel zur Spulenachse verlaufen, wobei jedes Verbindungsstück 16 einen oberen Abschnitt 16a hat, der auf einer Seite angeordnet ist, und einen unteren Abschnitt 16b, der mit diesem an einer verdünnten Bruchstelle 17 verbunden ist.
In den Fig. 2 - 4 ist der obere Abschnitt 16a in der gleichen Ebene wie und als Verlängerung eines Abschnittes 13a eines jeweiligen Abstandshalters 13 angeordnet, so daß jedes Versteifungsstück 16 so nahe wie möglich an einem Abstandshalter angeordnet ist, um zu verhindern, daß das Garn während der Spulenkompression gequetscht oder beschädigt wird.
Die versteifenden Verbindungsstücke 16 haben daher eine radiale Dicke, die geringer als die der Abstandshalter 13 ist, so daß die Außenkante der Verbindungsstücke 16 bezüglich der Außenfläche 14 zum Garnwickeln nach innen zurückgesetzt ist.
Vorzugsweise hat, wie Fig. 3 zeigt, wenn die Verbindungsstücke 16 ringförmige Anschlagelemente zum Begrenzen der Spulenkompression bilden, der obere Abschnitt 16a jedes Verbindungsstückes 16 eine konstante radiale Breite gleich z. B. der halben radialen Breite der Abstandshalter 13, während der untere Abschnitt 16b eine abnehmende Breite hat, wobei die Außenkante abgerundet ist, und von einem Ring 12 zum Abschnitt 16a des Verbindungsstückes 16 gebogen verläuft. Auf diese Weise erleichtert der gebogene, zurückgesetzte Längsabschnitt jedes Verbindungsstückes 16 zusätzlich dazu, daß er dem Garn in einer Zwischenlage zwischen zwei Abstandshaltern 13 einen bestimmten Halt verleiht, während der Spulenkompression jedes Gleiten des Garns nach innen. Dies verhindert, daß das Garn gequetscht und daher beschädigt wird, da die Verbindungsstücke 16 das Bestreben haben, das Garn deutlich von dem Abstandshaltern 13 und ihren Teilen, die während der Kompression verformt werden, entfernt zu halten.
Obiges läßt sich unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 der beigefügten Zeichnungen besser verstehen. Fig. 2 und 3 zeigen die Zwischenringstücke 12, die Zwischenringvergbindungs- bzw. Abstandshalter 13 und die versteifenden Verbindungsstücke 16 in ihrem Ausgangszustand, wenn die Spule noch nicht komprimiert ist. Die beiden Abschnitte 16a und 16b jedes Verbindungsstückes 16, die in entgegengesetzten Richtungen verlaufen und einander überlappen, sind an der verdünnten Bruchstelle 17 verbunden. Der Abschnitt 13b der Zwischenringverbindungs- bzw. Abstandshalter 13 ist in der schrägen Position noch nicht verformt (siehe Fig. 2). In diesem Zustand hat die Spule eine im wesentlichen zylindrische äußere Garnwickelfläche 14 und eine ausreichende Größenstabilität, da die Verbindungsstücke 16 verhindern, daß der Spulenkörper elastisch verlängert oder verkürzt wird, oder durch eine radial wirkende Kraft verformt wird, die von dem Garn während des Wickelns ausgeübt wird.
Um die axiale Kompression der Spule zu erreichen, wird diese mit einer Axialkraft berechneter Größe beaufschlagt, die ausreicht, um das Brechen der Verbindungsstücke 16 an ihrer verdünnten Stelle 17 und die nachfolgende Verformung der Abstandshalter 13, die die Ringe 12 verbinden, zu bewirken, bis ein oder beide Abschnitte 16a und 16b jedes Verbindungsstückes 16 mit einem Ringstück 12 in Kontakt gebracht werden, so daß es anschlägt. In diesem, in Fig. 4 gezeigten Zustand wirken die beiden Abschnitte 16a und 16b jedes Verbindungsstückes 16 als eine Anschlageinrichtung für die Ringstücke 12, so daß der Kompressionsgrad des Spulenkörpers und damit der Verdichtungsgrad des Garns kontrolliert werden kann. Da die Umfangs- und Längsverteilung der versteifenden Verbindungsstücke 16 und damit der Kompressionsanschlageinrichtung über die Spule in Umfangs- und in Längsrichtung gleichmäßig ist, ist das Ergebnis eine gleichmäßige und konstante Kompression über den gesamten Spulenkörper.
Die Anordnung und Verteilung der Ringverbindungs- und Abstandshalter 13 und der versteifenden Querverbindungsstücke 16, die den Kompressionsgrad bestimmen, kann beliebig geändert werden, und kann damit von dem Gezeigten verschieden sein. Z.B. sind in dem in den Fig. 2 - 4 gezeigten Fall die Verbindungsstücke 16 auf gegenüberliegenden Seiten 16 des gleichen Ringstückes 12 und zwischen benachbarten Ringstücken 12 in einem regelmäßigen Abstand auf dem Umfang und abwechselnd mit den Abstandshaltern 13 angeordnet, um der Spulenstrukturfestigkeit in jedem Falle Kontinuität zu verleihen. Die Versteifungs- und Kompressionsanschlagstücke 16 können jedoch auch unterschiedlich verteilt und angeordnet sein. Z.B. können die beiden Abschnitte 16a und 16b gleiche oder verschiedene Längen haben, um unterschiedliche Bereiche des Spulenkörpers zu schaffen, die einen unterschiedlichen Kompressionsgrad haben.
Die Fig. 5 und 6 der Zeichnungen zeigen eine weitere Ausführungsform der Spule gemäß der Erfindung. Auch in diesem Falle hat der Spulenkörper mehrere Zwischenringstücke 12, die durch nachgiebige Abstandshalter 13b wie im vorherigen Fall verbunden sind. Zusätzlich bezeichnen 16a und 16b wiederum brechbare Abschnitte von Querverbindungsstücken 16, die an einer verdünnten Zwischenbruchstelle 17 verbunden sind. Jedoch sind im Unterschied zu den vorherigen Fig. 2 und 4 die Versteifungsabschnitte 16a und 16b in diesem Falle an einer Zwischenstelle zwischen zwei benachbarten Abstandshalter 13b angeordnet, und die Versteifungsstücke 16a, 16b sind an allen Ringstücken der Spule vorgesehen, und die Bruchstellen 17 sind längs einer geraden Linie parallel zur Spulenachse ausgerichtet. Außerdem ist aus der Fig. 5 ersichtlich, daß die relative Lage der Versteifungsabschnitte 16a und 116b zwischen benachbarten Ringen bezüglich der Abstandshalter 13b derart ist, daß jeder von diesen auf der Seite liegt, die in der Richtung weist, in der der jeweilige Ring 12 relativ zu den benachbarten Ringen nach der Spulenkompression und wegen der schrägen Anordnung der nachgiebigen Elemente 13b zu drehen bestrebt ist. Bezugnehmend auf Fig. 5 liegt jeder Abschnitt 16a rechts vom Abschnitt 16b, mit dem er verbunden ist, so daß eine Drehung durch einen Ring 12 bezüglich des anderen die Wirkung hat, daß die Abschnitte 16a und 16b, die ursprünglich verbunden sind, in Umfangsrichtung auseinandergezogen werden. In bestimmten Fällen wird dadurch die Möglichkeit vermieden, daß die Verstärkungselemente eines Ringes 12 die entgegengesetzten Versteifungselemente oder die Abstandshalter 13, die die benachbarten Ringe 12 verbinden, stören.

Claims

1. Garnwickelspule mit einem axial kompressiblen Körper, bestehend aus ringförmigen Endstücken (10, 11) und koaxial angeordneten Zwischenringstücken (12), wobei die ringförmigen Endstücke (10, 11) und die Zwischenringstücke (12) durch nachgiebige Abstandshalter (13) verbunden sind, die eine Wickelfläche für das Garn begrenzen, die Abstandshalter (13) wenigstens einen bezüglich der Längsachse des Spulenkörpers geneigten Abschnitt (13b) aufweist, die Abstandshalter (13) in Umfangsrichtung auf den Spulenkörper angeordnet sind, Anschlageinrichtungen vorgesehen sind, um die axiale Kompression des Spulenkörpers zu begrenzen, wobei die Versteifungseinrichtungen (16) zwischen benachbarten Ringstücken (12) vorgesehen sind, die brechbare Versteifungselemente mit gegenüberliegenden brechbaren Abschnitten (16a, 16b) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Abschnitte (16a, 16b) durch eine Zwischenbruchstelle (17) verbunden sind, die als Sollbruchstelle wirkt.

2. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Elemente (16) bezüglich der Garnwickelfläche (14) vertieft sind.

3. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Versteifungselemente (16) nahe den Abstandshaltern (13) angeordnet sind.

4. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Elemente (16), die die Versteifungs- und Anschlageinrichtungen bilden, zwei Querverbindungselemente mit einem unteren Verbindungsabschnitt (16b) und einem oberen Verbindungsabschnitt (16a) aufweisen, wobei der obere und der untere Verbindungsabschnitt (16a, 16b) seitlich angeordnet und durch eine Zwischenbruchstelle (17) verbunden sind.

5. Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Verbindungsabschnitte (16a) vom Versteifungselement (13) axial vorsteht, das die Zwischenringstücke der Spule verbindet.

6. Spule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster der beiden Abschnitte (16a, 16b) der Versteifungselemente (16) eine verrundete Außenkante (18) aufweist, um die Dicke des ersten Abschnittes (16b) in Richtung zum zweiten Abschnitt (16a) der Versteifungselemente (16) zu verringern.

7. Spule nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verbindungsabschnitte (16a, 16b) der Versteifungselemente (12) gleiche Länge haben.

8. Spule nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verbindungsabschnitte (16a, 16b) unterschiedliche Länge haben.

9. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Versteifungs- und Anschlageinrichtungen (16) abwechselnd und zwischen den Abstandshaltern (13) und den Zwischenringstücken (1,2) des Körpers der Spule angeordnet sind.

10. Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Versteifungselemente (16) in einer Zwischenstellung zwischen den Abstandshaltern (13) angeordnet sind.

11. Spule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchstellen (17) der brechbaren Versteifungselemente (16) längs einer geraden Linie parallel zur Längsachse der Spule ausgerichtet sind.

12. Spule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die brechbaren Versteifungseinrichtungen (16) einen ersten und einen zweiten brechbaren Abschnitt (16a, 16b) aufweisen, die mit einem jeweiligen Ringstück (12) auf der Seite verbunden sind, die in die Richtung weist, in der das Ringstück (12) während der Kompression der Spule zu drehen sucht.