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Falschzwirnvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Falschzwirnvorrichtung mit einer Hohlspindel, die an einem Ende einen umschlingbaren Mitnehmerkörper für das Garn trägt und durch einen Magnet gegen bewegte Teile, z. B. zwei ineinandergreifende Scheibenpaare einer Antriebseinrichtung, gepresst wird. Eine solche Vor- richtung ist aus der franz. Patentschrift Nr. l. 239. 013 bekannt und wird häufig angewendet, um die Ge- schwindigkeit der Antriebsmittel für die Falschzwirnspindeln zu begrenzen. Dadurch. dass eine magneti- sche Kraft angewendet wird, um den dauernden Kontakt zwischen der Spindel und dem bewegbaren Organ aufrechtzuerhalten, kann die Zahl der bewegten Teile auf ein Minimum reduziert und die Reibungsverluste können herabgedrückt werden.
Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art wird ein ortsfester Dauermagnet oder Elektromagnet so angeordnet, dass er die Spindel gegen das bewegte Organ angedrückt hält. Um dabei die höchstmögliche
Kraftwirkung zu erzielen, besteht die Spindel selbst vorzugsweise aus Weicheisen.
Es wurde nun gefunden, dass diese bekannte Bauart einen schweren Mängel aufweist. Infolge der sehr hohen Spindeldrehzahlen (etwa 200 000 Umdr/min) ist die Spindel grossen Energieverlusten unterworfen. Diese Energieverluste sind auf der einen Seite der Anwesenheit eines rasch sich ändernden magnetischen Feldes in der Spindel zuzuschreiben, welches zu Hysteresisverlusten Anlass gibt, und anderseits dem Auftreten von kräftigen Wirbelströmen, was zu Wirbelstromverlusten führt.
Diese an und für sich untragbaren Energieverluste werden ausserdem von einer Erhöhung der Spindeltemperatur begleitet, welche die Formfestigkeit dex, Spindel gefährdet. Eine warm werdende Spindel wird aber im allgemeinen als Übelstand angesehen. Ausserdem hat es den Anschein, dass die Konstruktionen mit Spindel und Magnet zu einem erhöhten Schlupf zwischen dem Riemen und der Spindel, der sogar un- zulässig gross werden kann, Anlass geben. r Um diese Energieverluste herabzusetzen und die Wirbelstrome zu reduzieren, wurde schon vorge- schlagen, die Spindel teilweise geschichtet auszubilden. Durch diese Massnahme wurdendieEnergiever- luste jedoch nur in einem beschränkten Ausmass vermindert.
Es ist auch offensichtlich, dass es, vom Gesichtspunkt der Praxis aus betrachtet, nicht zulässig ist, eine so kleine und genau ausbalancierte Vorrichtung, wie es die Falschzwirnspindel ist, teilweise geschichtet auszubilden. Es ist daher nicht überraschend, dass sich für diese bekannte Falschzwirnvorrichtung in der Praxis nur beschränkte Anwendungsmöglichkeiten vorfanden.
Es wurde nun gefunden, dass alle oben erwähnten Mängel der in Rede stehenden Falschzwirnvorrichtungsbauart unter gleichzeitiger Beibehaltung der vorteilhaften Eigenschaften dieser Vorrichtung in einem überraschenden Ausmass verringert werden können.
Die Falschzwirnvorrichtung gemäss der Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, dass der Magnet aus einer oder mehreren an der Hohlspindel befestigten und zu dieser konzentrischen Hülsen aus dauernd magnetischem Material mit geringer elektrischer Leitfähigkeit besteht, wobei jedes Hülsenende einen Magnetpol bildet, und dass in der Nähe der Spindel auf der Seite der bewegten Teile der Antriebseinrichtung und in Höhe der Hülsen aus magnetischem Material ein oder mehrere Weicheisenstücke vorgesehen sind.
Die mit diesem Magnet versehene Spindel wird infolge des Vorhandenseins des ortsfesten Weicheisenstückes gegen das Antriebssystem gepresst. Wenn mehrere Magnethülsen auf der Spindel vorgese-
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hen sind, werden diese vorteilhafterweise in der Achsrichtung nebeneinander angeordnet.
Auf Grund dieser Anpressung kann die Spindel durch das Antriebssystem in Bewegung gesetzt werden.
Wegen der Härte des magnetischen Materials schwankt der magnetische Fluss in der rotierenden Spindel kaum, und die Hysteresis- und Wirbelstromverluste sind entsprechend gering. Die Wirbelströme sind in- folge der schlechten Leitfähigkeit des magnetischen Materials besonders schwach.
Da die Magnetspindel in bezug auf ihre Achse homogen gepolt ist. wechselt das magnetisç, he Feld um die Spindel nicht, wenn diese in Umdrehung versetzt wird. Infolgedessen treten in dem Weicheisen- stück weder Polaritätswechsel noch Wirbelströme auf.
Die Falschzwirnvorrichtung gemäss der Erfindung weist keinen der eingangs geschilderten Nachteile auf, obwohl sie die einfache Form beibehält.
Gemäss der Erfindung wurde gefunden, dass sich zur Herstellung der Hülse bzw. der Hülsen aus ma- gnetischem Material gesintertes magnetisches Material ausserordentlich gut eignet. Dieses Material ist im
Handel z. B. unter der Markenbezeichnung"Ferroxdure"erhältlich. Dabei hat es sich als vorteilhafter- wiesen, die Hülse bzw. Hülsen auf einen durchlaufenden Kern der Spindel aufzukitten. Dieser kann beispielsweise aus nichtrostendem Stahl bestehen.
Es hat sich gezeigt, dass infolge dieser Konstruktion die Spindel mit genau gleichbleibender Geschwindigkeit sehr sauber läuft. Ausserdem ist ermöglicht, dass zwei Spindeln, die nahe beeinander angeordnet sind, durch dasselbe Scheibenpaar mit genau der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden können.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform schematisch veranschaulicht.
Fig. l ist eine Seitenansicht der Falschzwirnvorrichtung gemäss der Erfindung teilweise im Schnitt, und Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Falschzwirnspindel in grösserem Massstab.
In Fig. l ist mit 1 die Grundplatte bezeichnet, die sich über die gesamte Maschinenlänge erstreckt und mehrere Falschzwirnvorrichtungen trägt. Zwei Scheibenpaare 2 und 3 sind in an sich bekannter Weise durch zwei Zapfen 4 und 5 frei drehbar gehalten, welch'letztere mit Muttern 6 und 7 an der Grundplatte 1 befestigt sind.
Das Scheibenpaar 2 wird von den Scheiben 8 und 9 gebildet, wogegen-das Scheibenpaar 3 aus den Scheiben 10 und 11 besteht. Die Scheiben 8 - 11 sind so angeordnet, dass sie einander etwas übergreifen und solcherart keilförmige Ausnehmungen bilden, in welchen die Falschzwirnspindel 12 mit ihren vier Rillen 21,22, 23, 24 gelagert ist.
Auf der andern Seite der Scheiben, hinter der Falschzwimspindel 12, befindet sich eine weitere (nicht dargestellte) identische Falschzwirnspindel. Diese beiden Spindeln liegen in einer Ebene, die in bezug auf die Zapfen 4 und 5 symmetrisch verläuft. Das Scheibenpaar 2-wird durch einen Riemen 13 in Umdrehung versetzt, der auch an den andern analog ausgebildeten Falschzwirnvorrichtungen, die an der Grundplatte 1 angebracht sind, entlangläuft. Wie Fig. l erkennen lässt, läuft das falschzuzwirnende Garn 14 durch die Vorrichtung hindurch.
Zwischen den zwei Falschzwirnspindeln ist ein Weicheisenstück 15 angeordnet, das sich bis in die Nähe des Schaftes der Spindel 12 und der andern (nicht dargestellten) Spindel erstreckt. Es ist an einem Arm 16 befestigt, welcher das Scheibenpaar 3 wie ein Ring umgibt und an der Grundplatte mittels des Schraubenbolzens 17 und der Mutter 18 befestigt ist.
Das Weicheisenstück 15 zieht die Spindel 12, die noch näher beschrieben werden wird, in die von den Scheiben 8 - 11 gebildeten Ausnehmungen. Um die Bewegung von den Scheiben gut auf die Spindel 12 zu übertragen, sind die Scheibenränder aus Gummi hergestellt und abgeschrägt.
Wie Fig. 2 erkennen lässt, ist der Schaft 19 der Falschzwirnspindel 12 mit einem axialen Kanal 20 versehen. Die vier Rillen 21,22, 23 und 24 entsprechend den Stellen, bei welchen die Spindel die Scheibenränder berührt. Auf den Schaft 19 ist eine Hülse 25 aufgekittet, die aus gesintertem, hartem, dauernd magnetischem Material mit hohem elektrischem Widerstand besteht. Sie ist in bezug auf die Spindelachse axialsymmetrisch gepolt, so dass die Stirnflächen die Pole der magnetischen Hülse bilden ; die Buchstaben N und S bezeichnen den Nord- bzw. den Südpol.
Das obere Ende der Spindel ist abgeflacht und mit einer in der Querrichtung verlaufenden Ausnehmung 26 versehen, in welche der Kanal 20 mündet. Auf das Spindelende ist eine Perle 27 aus synthetischem Saphir aufgekittet, die als Umschlingungskörper für das Garn 14 dient.
Mit Hilfe dieser Falschzwirnvorrichtung hat es sich als möglich erwiesen, Drehzahlen von mehr als 250 000 Umdr/min zu erreichen, bei welchen die Spindel kühl und ruhig laufend gehalten werden konnte.