DE19530854A1 - Spulwalze mit Formschluß für verschleißfreien Garnspulenantrieb - Google Patents

Description

Das technische Gebiet der Erfindung sind die Spinnereimaschinen. In diesem technischen Gebiet ist besonders eine Spulwalze betroffen, mit der Garnspulen an Kreuzspul- oder Rotorspinnmaschinen umfänglich angetrieben werden.

Im Stand der Technik wird der Antrieb der Garnspulen, auf denen das von den Spinnereimaschinen hergestellte Garn aufgewickelt wird, umfänglich bewirkt, weil der Durchmesser der Garnspulen sich in starkem Maße ändert, allerdings eine gleiche Umfangsgeschwindigkeit an der Stelle benötigt wird, wo das gerade aufzuwickelnde Garn an der Garnspule eintrifft. Um eine Übertragung von Kräften zu ermöglichen, werden im Stand der Technik zylindrische oder konische Antriebswalzen verwendet, die abschnittsweise mit elastischen Belägen versehen sind, die aus Gummi gestaltet werden können (sog. Reibbeläge). Diese Reibbeläge übertragen verlustbehaftet ein Drehmoment auf die Spule, nutzen sich dabei aber ab, so daß die Antriebswalze einem hohen Verschleiß unterliegt und deshalb häufig ausgetauscht werden muß.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, den Verschleiß an Antriebsspulen zu reduzieren und damit die Standzeit von Spulwalzen für die erwähnten Zwecke zu erhöhen.

Diese Aufgabe findet ihre Lösung in den Ansprüchen 1 oder 11. An dem Spulenkörper wird ein Zylinderabschnitt vorgesehen, an dem umfänglich viele Greifkanten angeordnet sind, mit denen ein Formschluß mit dem aufgewickelten Garn erzeugt werden kann, wenn die erfindungsgemäße Spulwalze gegen die Oberfläche des Garnes gedrückt wird (Anspruch 1). Der Formschluß entsteht an der Oberfläche der Spulwalze (Anspruch 11) durch Eindrücken von Erhöhungen oder Vertiefungen - die durch Nuten oder Stege gebildet werden können - in das Garn, wodurch ohne Abrieb von Gummibelägen eine nahezu verlustfreie und abrieblose Kraftübertragung erfolgen kann. Die Stege drücken sich gering in das Garn ein, in gleicher Weise würde sich das Garn auch in Nuten eindrücken, wenn statt der Stege Nuten gewählt sind. In vorteilhafter Weise können sowohl Stege als auch Nuten gewählt werden (Anspruch 10).

Die gesamte Spulwalze kann aus demselben Werkstoff gefertigt sein (Anspruch 2), dabei werden sowohl die Stege als auch ggf. die Nuten aus demselben abriebfesten Werkstoff geschaffen sein. Es eignen sich besonders Duroplaste, um den Verschleiß so gering wie möglich zu halten.

Die Erfindung vermeidet Verschleißteile, sie senkt damit die Kosten und den Montageaufwand. Zusätzlich sind die erfindungsgemäßen Spulen preisgünstig herstellbar, da sie aus ein und demselben Werkstoff gefertigt werden können. Vereinfacht wird die Fertigung dadurch, daß nicht zwei oder mehr verschiedene Werkstoffe zusammengefügt werden müssen (Spulwalze aus Duroplast und Reibbelag aus Gummi), es können sich somit keine Toleranzen bei der Herstellung addieren; Toleranzen werden vielmehr mit der Erfindung geduldet, da ohnehin ein Eindrücken der Nuten/Stege in die aus Garn bestehende Oberfläche der Garnspulen beabsichtigt ist.

Auf das jeweilige Anwendungsgebiet bezogen können einzelne Umfangs-Streifen von umfänglich beabstandeten Greifkanten-Paaren (gebildet durch jeweils eine Nut oder jeweils einen Steg) auf der Spulwalze vorgesehen sein, so ein Streifen, der leicht außermittig angeordnet ist oder zwei Streifen, die an den Walzenrändern vorgesehen werden (Anspruch 7, 8). Die Umfangstreifen sind im wesentlichen zylindrisch, können aber auch leicht konisch ausgebildet werden, ähnlich einem Kegelstumpf.

Die Garnlauf-Eigenschaften werden trotz der Nuten oder Stege (der Greifkanten) zuverlässig beibehalten, sie können verbessert werden, wenn die Ränder der erwähnten Umfangsstreifen kontinuierlich zu der Restwalze übergeleitet werden, also mit Phasen oder Schrägen versehen werden (Anspruch 6).

Das "Paar" von Greifkanten impliziert nicht ausschließlich solche Greifkanten, die eng beieinander liegen, obwohl diese Gestalt wegen ihrer umfänglich gleichmäßiger verteilten Griffigkeit bevorzugt wird.

Je konischer die Garnspulen, die aufzuwickeln sind, desto schmäler werden die Streifen aus den Greifkanten-Paaren auf der Spulwalze, um Differenzdrehzahlen und damit erhöhten Schlupf und erhöhte Reibung im Antriebsbereich zwischen Spulwalze und Garnspule zu vermeiden (Anspruch 5).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und ergänzt.

Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem leicht außermittigem Streifen 11 aus axial gerichteten Stegen der Länge F.

Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel mit zwei Umfangsstreifen 12, 13, die gleich beabstandete Stege/Nuten aufweisen. Je ein Streifen ist an je einem Rand 14, 15 der Walze 10 angebracht.

Fig. 3 ist ein Schnitt senkrecht zur Papierebene durch einen der erwähnten Umfangs-Streifen 11, 12, 13 der Fig. 2.

Fig. 4a ist ein Schnitt A-A in Ausschnittsvergrößerung zu Fig. 3, verdeutlichend eine Nut 20d und einen Steg 21d, von dem die eine Kante 21d′ sichtbar ist.

Fig. 4b verdeutlicht den Formschluß der Greifkanten- Paare 21d′, 21d′′ an einer aus Garn bestehenden Oberfläche 30, dargestellt im Schnitt senkrecht zur Drehachse der Garnspule und der Spulwalze 10 gemäß den Ausführungsbeispielen der vorherigen Figuren.

Am deutlichsten in Fig. 3 sind im Querschnitt eine Vielzahl von umfänglich gleich beabstandeten Nuten 20a, 20b, 20c . . . (im folgenden allgemein mit 20i bezeichnet) angeordnet. Zwischen jeweils zwei Nuten 20i findet sich ein entsprechender axial gerichteter Steg, wobei die Achse 100 die Drehachse der Spulwalze ist, die in den Fig. 1 und 2 in zwei Ausführungsbeispielen in Seitenansicht angedeutet ist.

Die erwähnten Stege 21a, 21b, 21c . . . (im folgenden allgemein mit 21i bezeichnet) haben an ihren umfänglichen Begrenzungen jeweils Greifkanten 21i′, 21′′, die jeweils ein Kantenpaar bilden, mit dem Formschluß an der Garnoberfläche 30 erzeugt wird.

Die in Fig. 3 sich abwechselnden Stege 21i und Nuten 20i sind im Schnitt A-A in der Fig. 4a an einem Beispiel dargestellt. Dort ist die Nut 20d erkennbar, die eine axiale Erstreckung der Länge F hat, wie sie in Fig. 1 und 2 eingezeichnet ist. Sie ist geringfügig gegenüber dem übrigen Durchmesser der Walze 10 radial nach innen versetzt, unter geringfügig sind einer bis einige Millimeter zu verstehen. Ebenfalls gegenüber dem Durchmesser des Restes der Walze 10 ist ein Steg 21d in radialer Richtung vorspringend ausgebildet, ebenfalls um einen geringen Betrag relativ zum Durchmesser der Walze. In Fig. 4a ist davon nur die vordere Kante 21d′ zu erkennen, die eine der Greifkanten bildet, mit dem formschlüssig Kraft auf die Garnspule übertragen wird, wie das in Fig. 4b im Querschnitt erkennbar ist.

In Fig. 4a ist der Übergang der Nut 20d zum Durchmesser des Restzylinders und der Übergang des inneren Bereiches der Kante 21d′ des Steges 21d in den Durchmesser der Restwalze jeweils stetig ausgeführt, sei es durch einen Radius R, wie im zuerst genannten Fall oder sei es durch eine An- oder Abphasung, wie bei 22d dargestellt.

Die in Fig. 3 dargestellte Spulwalze greift formschlüssig an das Garn 30 an, wenn sie gegen die Garnspule gedrückt wird. Die Wirkung aller umfänglich beabstandeter Greifkanten 21i′, 21i′′ wird exemplarisch in der Fig. 4b an den zwei Greifkanten 21d′, 21d′′ dargestellt, sie drücken sich etwas in das Garn 30 ein oder aber das Garn 30 wird etwas in die Nuten 20d, 20e hineingedrückt. Dadurch entstehen Angriffslinien oder -bereiche für Kraftübertragungen, die allein formschlüssig erfolgen, die Oberflächen der Stege 21c, 21d und 21e haben keinerlei rutschfeste Beläge, sondern bestehen aus abriebfestem Werkstoff, wie Epoxidharz. Die Garnoberfläche ist in Fig. 4a durch drei quer zu den Nuten/Stegen verlaufende Fäden repräsentiert.

Claims (11)

1. Spulwalze zur Garn- oder Faserführung oder zum Antrieb von Garnspulen an Kreuzspul- oder Rotorspinnmaschinen

• (a) mit einem zumindest abschnittsweise (11, 12, 13) zylindrischen Körper (1), der um eine Achse (100) drehbar ist;
• (b) wobei der Zylinderabschnitt (11, 12, 13) zumindest ein Paar, inbesondere aber viele umfänglich beabstandete Greifkanten (21a′, 21a′′; 21b′, 21b′′; . . . ; 21i′, 21i′′) aufweist, mit denen eine Garnspule mit Garn (30) umfänglich durch Formschluß antreibbar ist.

2. Spulwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem abriebfestem Werkstoff, insbesondere einem Duroplast, hergestellt ist und die Greifkanten (21i, 21i′′) aus dem selben Werkstoff bestehen, aus dem der wesentliche Teil der Walze hergestellt ist.

3. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der die umfänglich beabstandeten Greifkanten-Paare durch umfänglich beabstandete Stege und/oder Nuten (21a, 21b, . . . 21i; 20a, 20b, . . . 20i) gebildet werden.

4. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der die Greifkanten jeweils paarweise am Umfang der Spulwalze gleichmäßig beabstandet sind.

5. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der die axiale Erstreckung (F) der Greifkanten (21i′, 21i′′) klein gegen die Walzenlänge (E) ist.

6. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der der Übergang der Nuten oder Stege (21i, 20i) zum Restzylinder der Walze (10) stetig, insbesondere gephast oder gerundet (R, 22d, 23d) ist.

7. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der eine oder mehrere umfängliche Streifen (F) von Greifkanten-Paaren (21i′, 21i′′), insbesondere axial gerichtete Stege oder Nuten (21i, 20i), auf der Walzenoberfläche angeordnet sind.

8. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der in den Randbereichen (15) der Walze Greifkanten-Streifen (F, 12, 13) angeordnet sind.

9. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der die Oberfläche keine elastische oder sonstige gummiartige umfängliche Flächen aufweist, mit denen ein Reibschluß zur anzutreibenden Garnspule mit Garn (30) hergestellt werden könnte.

10. Spulwalze nach einem der erwähnten Ansprüche, bei der die Greifkanten (21i′, 21i′′) durch sich abwechselnde Stege und Nuten (21c, 20d, 21d, 20e, 21e, 20f) gebildet werden, wobei die Stege radial gegenüber dem Restzylinder der Walze (10) hervorstehen und die Nuten in radialer Richtung gegenüber dem Restzylinder der Walze zurückversetzt sind.

11. Verfahren zum Antreiben von Garnspulen in der Spinnereitechnik, bei dem die umfänglich an der Garnspule andrückende Antriebsspulwalze (10) über zumindest einen axial begrenzten umfänglichen Abschnitt (11, 12, 13) formschlüssig auf der Oberfläche des aufgewickelten Garnes (30) angreift, um eine Kraft in Umfangsrichtung zu übertragen.