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Antrieb für Spinnpumpen
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für Spinnpumpen an einer Spinneinrichtung zum Spinnen mehrtitriger Noppenfäden unter Verwendung einer mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbaren Spinnpumpe.
Die sogenannte Noppenseide wird in der Textilindustrie insbesondere wegen ihrer Wirkung als Effektgarn verarbeitet. Im allgemeinen gilt die sogenannte Honan-Seide als Vorbild. Gewünscht sind dabei deutlich abgesetzte, gut ausgeprägte Noppen möglichst verschiedener Stärke und verschiedener Länge, wobei gleichzeitig die Abstände der einzelnen Noppen voneinander so unregelmässig schwanken sollen, dass in fertigen Flächengebilden nicht sogenannte Spiegel erscheinen. Ein weiteres wesentliches Erfordernis ist dabei aber auch, dass der Grundtiter, d. h. die Stärke des zwischen den Noppen liegenden Fadens gleichmässig und auch am Übergang zwischen Noppen und Grundtiter nicht zu starken Schwankungen unterworfen ist.
Ausserdem sollen die Noppen nicht zu lang im Verhältnis zu den Abständen sein, während aus betriebstechnischen Gründen eine möglichst hohe Abzugsgeschwindigkeit ermöglicht werden soll.
Technisch sind die Noppen Titerschwankungen sehr ausgeprägter Form, zu deren Erzeugung verschiedene Verfahren bekanntgeworden sind. So werden Titerschwankungen beispielsweise dadurch hervorgerufen, dass der frischgesponnene Faden diskontinuierlich abgezogen wird, wodurch er bei verlangsamtem oder auch gestopptem Abzug Verdickungen im noch nicht koagulierten bzw. erstarrten Teil bildet.
Nach einem andern bekanntgewordenen Verfahren wirken zwei Spinnpumpen über getrennte und erst in der Düse zusammentreffende Speiseleitungen auf die gleiche Düse, wobei die eine Pumpe mit konstanter Drehzahl betrieben wird und den Grundtiter liefert, während die zweite Spinnpumpe in unregelmässigen, entsprechend der gewünschten Noppenverteilung festgelegten Abständen kurzzeitig in Betrieb genommen wird und so die zur Bildung der Noppen zusätzlich notwendige Spinnmasse liefert.
Ein weiteres Verfahren ist bekanntgeworden, bei welchem hinter der, eine grössere als die für den Grundtiter und kleinere als die für den Noppentiter benötigte Menge Spinnmasse fördernden Spinnpumpe eine als Verdrängerpumpe ausgebildete Pulsationspumpe angeordnet ist, welche durch Verkleinerung und Vergrösserung eines Puffervolumens zwischen Spinnpumpe und Düse im gewünschten Rhythmus die Fördergeschwindigkeit in der Zuführungsleitung zwischen Spinnpumpe und Düse und damit die je Zeiteinheit tatsächlich zur Düse geförderte Menge Spinnmasse dementsprechend erhöht oder vermindert.
Ferner sind Verfahren bekannt, bei welchen eine einzige Pumpe als Spinnpumpe benutzt wird, welche in den zur Noppenbildung notwendigen Intervallen mit verschiedener Drehzahl angetrieben wird.
Hiezu wurde meist so vorgegangen, dass zwei verschiedene Antriebe auf dieselbe Pumpe wirken, wobei beispielsweise ein in einer Drehrichtung sperrendes Zahnrad oder ein sogenannter Freilauf so eingebaut war, dass der Antrieb für die niedrige Geschwindigkeit über diese Sperrvorrichtung auf die Pumpe wirkte und wirkungslos wurde, sobald sie durch den zweiten, in derselben Umlaufrichtung und schneller laufenfenden, zur Bildung der Noppen dienenden Antrieb überholt wurde.
Alle bisher bekanntgewordenen Einrichtungen zum Spinnen von Noppenseide haben aber wesent-
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liche Mängel. Dort, wo zur Erzeugung der Noppen zwei Spinnpumpen gebraucht werden, entstehen die Störungen in der Hauptsache dadurch, dass in der, die zur Noppenbildung zusätzlich benötigte Spinnmasse liefernden Leitung keine permanente Strömung vorhanden ist, weshalb sehr ungleiche Verweilzeiten und die damit verbundenen Störungen auftreten. Ausserdem ist die gesamte Aufstellung kompliziert und störanfällig.
Die Einrichtung mit der Verdrängerpumpe führt insbesondere zu Schwingungen in der Spinnmassen- zuführung, wodurch sich ein sehr ungleichmässiger Titerverlauf ergibt.
Der wesentliche Nachteil der bisher bekanntgewordenen Einrichtungen, bei denen eine Spinnpumpe durch Grundtiterantrieb und überlagerten Noppentiterantrieb betrieben wird, liegt darin, dass insbesondere die mit einem in einer Richtung wirksamen Sperrad oder einem Freilauf ausgestatteten Antriebe einen vor allem bei höheren Abzugsgeschwindigkeiten störend bemerkbar werdenden Zeitabschnitt aufweisen, während welchem die Spinnpumpe antriebslos ist.
Abgesehen davon, dass dabei-wie an dem fertigen Faden leicht beobachtet werden kann-besonders an den Titerübergängen sehr störende, weil die Fadenfestigkeit stark herabsetzende Einschnürungen auftreten, bewirken diese Erscheinungen auch sich fast über den gesamten Fadenverlauf bemerkbar machende Schwingungen im Antriebssystem ebenso wie in der Flüssigkeitssäule zwischen Spinnpumpe und Spinndüse. Mit den bekannten Antrieben ist deshalb praktisch ein gleichmässiger Titerverlauf nicht zu erreichen.
Darüber hinaus ergaben sich mitden bekannten Konstruktionen noch zwei weitere wesentliche Nach- teile. Zunächst war wegen des meist relativ langen Eingriffsweges nicht zu erreichen, dass ein klar abgesetzter Titer mit kurzer Übergangsstrecke möglich wurde, weswegen eine ziemlich grosse MindestNoppenlänge nicht zu unterschreiten war, während der Anstieg vom Normal- zum Noppentiter sehr lang war und meist auch unregelmässig verlief. Ausserdem machte es der komplizierte Antrieb auch unmöglieh, mehr als einen Noppentiter auf einer Maschine gleichzeitig auf den Faden aufzubringen, weshalb bei der Stoffherstellung mehrere Garne mit verschiedenen Noppentitem bei gleichem Grundtiter verarbeitet werden mussten (mehrschützige Arbeitsweise).
Zweck der Erfindung ist es nun, die den bekannten Vorrichtungen anhaftenden Mängel zu vermeiden und ausserdem das Spinnen von Fäden mit Noppen verschiedener Stärke zu ermöglichen, so dass bei der späteren Verarbeitung Gewebe mit verschiedenartigen Noppen unter Verarbeitung nur einer Garnsorte (einschütziger Betrieb) hergestellt werden können.
Die daraus sich ergebende technische Aufgabe, eine Spinneinrichtung zu finden, mit deren Hilfe ein mehrtitriger Noppenfaden mit gleichmässigem Titerverlauf, schnellem Übergang von einem Titer zum andern und der Möglichkeit, bei genügend kleinen Noppen hohe Abzugsgeschwindigkeiten zu erreichen, gesponnen werden kann, wird erfindungsgemäss durch einen Antrieb für Spinnpumpen an einer Spinneinrichtung zum Spinnen mehrtitriger Noppenfäden unter Verwendung einer mit mehr als einer Drehzahl antreibbaren Spinnpumpe, wobei die Spinnpumpe über einen entgegengesetzt der Pumpendrehrichtung wirksamen Freilauf mit dem Antrieb für die Grundtiterdrehzahl verbunden ist, erreicht, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass zwei oder mehr Noppentiterantriebe über Schnellschaltkupplungen mit der Pumpenwelle jeweils einzeln, jedoch nur einer zur gleichen Zeit,
verbindbar sind und dass der Freilauf mit einer schnell schaltenden Bremse kombiniert ist, die beim Abschalten eines Noppenantriebes die Pumpenwelle unter Überbrückung des Freilaufes auf die Grundtiterdrehzahl abbremst.
Als Schnellschaltkupplungen ebenso wie als Bremse werden vorzugsweise elektromagnetisch wirksame Reibungskupplungen verwendet, welche mit sogenannter Schnellerregung versehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, Schaltzeiten zu erreichen, welche bei kleinsten Werten von 0, 03 bis 0, 05 sec liegen, und nach dieser Schaltzeit bereits das volle Drehmoment zu übertragen.
Als mögliche wirksame Schaltzeiten bei Titersprüngen zwischen l : 2 und 1 : 10, vorzugsweise 1 : 4 und 1 : 8 haben sich etwas höher liegende Werte, nämlich etwa 0, 06-0, 08 sec minimal ergeben. Dies bedeutet, dass bei einer Antriebskombination, welche theoretisch beliebig viele verschiedene Titersprünge zwischen 1 : 2 und 1 : 10 gestattet, die minimal einzuhaltenden Noppenabstände bzw. -längen bei einer beispielsweisen Abzugsgeschwindigkeit von 60 m/min bei zirka 6 - 8 cm liegen ; mit einigem Sicherheitszuschlag können also kleinste Noppenlängen von zirka 9 bis 10 cm bei der genannten Abzugsgeschwindigkeit sicher erreicht werden.
Damit wird, abgesehen von der hohen Gleichmässigkeit, mit welcher die Übergänge zwischen den einzelnen Titern und die Titer selbst gesponnen werden können, und der Möglichkeit, in einem Faden verschieden starke Noppen zu spinnen, noch als weiterer Vorteil deutlich, dass der zur Erzielung eines möglichst unregelmässig verteilten sogenannten Spiegel im Gewebe verhindernden Noppenbildes benutzbare Streubereich erheblich grösser wird, als dies bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen zum
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Spinnen von Noppenseide der Fall war.
Diese Vorteile werden im wesentlichen durch die Kombination der Schnellschaltkupplungen, welche für den steilen Anstieg des Titers auf die Stärke der vorgesehenen Noppen sorgen, mit der die schnelle Abbremsung der Pumpenwelle auf die dem Grundtiter entsprechende Drehzahl besorgenden schnellschaltenden Bremse und die Anordnung von mehreren zuschaltbaren Antrieben erreicht.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher beschrieben, u. zw. zeigen Fig. 1 eine mit einer Pumpe und Überlagerungsantrieb gesponnene Noppe, Fig. 2 eine Noppe, wie sie bei der Verwendung zweier Spinnpumpen und Vereinigung der Leitungen kurz vor der Spinndüse entsteht, Fig. 3 eine erfindungsgemässe Noppe, Fig. 4 zeigt schematisch die Gesamteinrichtung zum Spinnen einer Noppenseide mit drei verschiedenen Noppentitern und Fig. 5 noch einmal schematisch den Antrieb der Einrichtung nach Fig. 4.
Der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Fadenabschnitt entspricht etwa einer Fadenlänge von 2 m, während die Durchmesser stark vergrössert sind. In allen drei Skizzen gibt der Pfeil die jeweilige Spinnrich- tung an, d. h. die Spinndüse befindet sich im Bild links, die Abzugsvorrichtung rechts. Wie aus der Figur hervorgeht, zeigt der mit einer Spinnpumpe und einem Überlagerungsantrieb bekannter Art erzeugte Faden einen besonders schlechten Verlauf, wobei, abgesehen von der ungünstigen Form der Noppe 3, insbesondere der starke Untertiter bei 4 sich sehr nachteilig bemerkbar macht.
Der in Fig. 2 dargestellte Faden aus einer Anlage mit zwei Spinnpumpen zeigt zwar keinen Untertiter, dafür aber eine sehr unsaubere Trennung zwischen Grundtiter 1 und Noppe 5, wobei insbesondere ein relativ langsamer Anstieg 6 auf den Noppentiter und anschliessend ein deutlicher Auslauf 7 bis zum Erreichen des Grundtiters 1 zu beobachten ist. Ausserdem ist die Noppe insgesamt sehr lang. Demgegenüber zeigt
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kurz und stark ausgeprägt sind. DerVerlauf der drei gezeigten Noppen entspricht bei Fig. 1 einem Titerverhältnis von 2, 5 : 1, bei den Fig. 2 und 3 einem solchen von 8 : 1.
Die Fig. 4 und 5 geben die erfindungsgemässe Einrichtung zum Spinnen von Noppengamen schematisch wieder. Die Spinnpumpe 10 ist über die Zahnräder 14 und 15 mit der Pumpenantriebswelle 16 verbunden, welche in das Getriebe führt. Über einen Freilauf 23 ist die Pumpenwelle mit dem Zahnrad 17 verbunden, über welches der in den Zeichnungen nicht besonders dargestellte Antrieb für den Grundtiter erfolgt. Mit dem Zahnrad verbunden ist der eine Teil der elektromagnetischen Bremskupplung 24, während der andere auf der Pumpenwelle 16 verschiebbar befestigt ist. Ausser der Bremse 24 sitzen auf der Welle 16 die Kupplungen 20,21 und 22, von denen jeweils ein Teil 30,31 auf dieser verschiebbar, jedoch gegen Verdrehung gesichert, befestigt ist.
Die Kupplungen sind über die Zahnradgetriebe 27,28 und 29 mit der Welle 26 verbunden, welche ihrerseits über den Riementrieb 25 vom Motor 18 angetrieben wird. Die Getriebe 27,28 und 29 sind so eingerichtet, dass, beispielsweise durch Wechselräder, die Übersetzungsverhältnisse geändert werden können.
Die Kupplungen 20,21 und 22 laufen ständig mit den durch die Drehzahl der Welle 26 und die Übersetzungsverhältnisse der Getriebe 27,28 und 29 bestimmten Drehzahlen um. Diese sind so eingestellt, dass sie mindestens den zweifachen, höchstens den zehnfachen Wert der durch den Grundtiterantrieb bestimmten Drehzahl des Zahnrades 17 erreichen.
Die Betätigung der Kupplungen 20,21 und 22 und der Bremse 24 erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines Impulsgebers über an diesen angeschlossene, den einzelnen Kupplungen zugeordnete Schalteinheiten.
Der Impulsgeber 44 weist in bekannter Art einen Signalträger 33 und der jeweiligen Kupplung zugeordnete Abgreifeinrichtungen 34, 35 und 36 auf, welche entsprechend der gewünschten Zahl verschiedenartiger Noppen durch die Schalter 37, 38 und 39 eingeschaltet bzw. stillgesetzt werden können. Die Impulse gelangen über die Leitungen 40 zu den Zeitbegrenzern 45, in welchen die Impulse in Schalt- und Bremmkommandos umgewandelt werden. Die Schaltzeiten werden von den Schal- zeitgebern 46 über die Leitungen 48 zu den einzelnen Kupplungen 20, 21 und 22, die Bremsimpulse von den Bremszeitgebern 47 über die Leitungen 49 zur Bremse 24 geleitet. In an sich
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lückenlose Überwachung der Tätigkeit der Spinneinrichtung gewährleistet.
Von der entsprechend dem im Signalträger 33 gespeicherten Programm angetriebenen Pumpe 10
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wird die Spinnflüssigkeit zur Düse 11 gefördert, wo der mit Noppen versehene Faden 12 über die Abzugsgalette 13 abgezogen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb für Spinnpumpen an einer Spinneinrichtung zum Spinnen mehrtitriger Noppenfäden unter Verwendung einer mit unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbaren Spinnpumpe, wobei die Spinnpumpe über einen entgegengesetzt der Pumpendrehrichtung wirksamen Freilauf mit dem Antrieb für die Grundtiterdrehzahl verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Noppentiterantriebe (27,28, 29) über Schnellschaltkupplungen (20,21, 22) mit der Pumpenwelle jeweils einzeln, jedoch nur einer zur gleichen Zeit, verbindbar sind und dass der Freilauf (23) mit einer schnell schaltenden Bremse (24) kombiniert ist, die beim Abschalten eines Noppenantriebes die Pumpenwelle unter Überbrückung des Freilaufes auf die Grundtiterdrehzahl abbremst.