CH697308B1 - Trichtereinheit für eine Spinnvorrichtung. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine für hohe Trichterdrehzahlen geeignete, schwingungsoptimierte und einfach wartbare Trichtereinheit für eine Spinnvorrichtung. Die Trichtereinheit umfasst einen Trichter (4) und eine drehfest mit nämlichem verbundene oder einstückig mit dem Trichter (4) ausgebildete Welle (6), über die der Trichter (4) drehbar fliegend gelagert und mittels eines elektrischen Antriebs (7), dessen Rotor (8) an der Welle (6) fixiert ist und dessen Stator (10) von einem Antriebsgehäuse (9) umgeben wird, antreibbar oder bremsbar ist. Eine Lagereinheit (12) ist in einem mit dem Antriebsgehäuse (9) verbundenen Lagergehäuse (11) und an der Welle (6) derart zwischen Trichter (4) und Rotor (8) angeordnet, dass Trichter (4) und Rotor (8) drehbar fliegend gelagert sind. Erfindungsgemäss weist die Trichtereinheit einen mit der Trichterbank (3) verbindbaren Mantel (13) auf, der das Lagergehäuse (11) konzentrisch radial beabstandet umgibt und mit dem Lagergehäuse (11) über radial und axial wirkende, distanzhaltende Dämpfungsglieder (14a, 14b) derart entkoppelt verbunden ist, dass zumindest der Trichter (4), die Welle (6), der Rotor (8), das Antriebsgehäuse (9), der Stator (10) und das Lagergehäuse (11) von dem Mantel (13) und der Trichterbank (3) entkoppelt sind.

Description

  [0001] Die Erfindung betrifft eine für eine Spinnvorrichtung vorgesehene Trichtereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Trichtereinheit ist beispielsweise aus der DE 3 400 327 A1 bekannt.

[0002] Unter dem Begriff des Spinnens im Sinne der Erfindung ist auch das Zwirnen zu verstehen, wobei anstelle einer Fadenaufnahme auch eine Fadenabgabe von einer Fadenspule erfolgen und der Faden sowohl von einem Garn, als auch von einem Zwirn gebildet werden kann.

[0003] Trichtereinheiten mit einem zum konzentrischen Übergreifen des Fadenaufnahmebereichs einer Spindel ausgebildeten, einen Faden zu führen vermögenden elektromotorisch angetriebenen Trichter für Spinnvorrichtungen sind in mannigfachen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt,

   wobei sich verschiedene Trichtergeometrien in Abhängigkeit vom eingesetzten Verfahren und Material als geeignet erwiesen haben. Unter dem Begriff Trichter ist daher im Rahmen der Erfindung nicht nur eine Trichterform, sondern auch eine Glockenform, eine Zylinderform, einen Kegelstumpfform, jede beliebige weitere zum Durchführen eines Trichterspinnverfahrens, eines Glockenspinnverfahrens, eines Schlingenspinnverfahrens oder eines ähnlichen Spinn-, Zwirn- oder Umspulverfahren geeignete Form oder auch so genannte Spinn- oder Zwirnflügel oder Ballonbegrenzer zu verstehen.

   Der Trichter ist in der Regel hängend ausgeführt und übergreift die meist senkrecht stehende, angetriebene Spindel von oben.

[0004] Die Lagerung und der Antrieb des Trichters stellen angesichts der hohen Trichterdrehzahlen moderner Spinnverfahren - erstrebt werden Trichterdrehzahlen von über 40 000 Umdrehungen pro Minute - eine besondere Herausforderung dar.

   Gattungsgemäss weist der Trichter eine lang gestreckte Form auf, um ein vollständiges Übergreifen des Fadenaufnahmebereichs der Spindel zu ermöglichen.

[0005] Aufgrund des auf der Innen- oder Aussenfläche des Trichters geführten Fadens und der Gefahr von asymmetrischen Faserablagerungen innerhalb des Trichters erweist sich die schwingungsfreie Lagerung des länglichen schnell drehenden Trichters daher als besonders problematisch, zumal Verluste durch Reibwiderstände an den Lagern und übermässige Geräuschbelastungen auf ein Minimum zu beschränken sind, um den Gesamtenergiebedarf des Verfahrens ebenso wie die Herstellungsund Wartungskosten der Vorrichtung möglichst gering zu halten.

   Ein Aufschaukeln der rotierenden Teile aufgrund übermässiger Schwingungen ist auf jeden Fall zu verhindern, denn ein Kontakt zwischen den rotierenden und den stillstehenden Teilen kann erhebliche Schäden zur Folge haben.

[0006] Eine mögliche Lager- und Antriebsanordnung, die das Ziel einer schwingungs- und widerstandsarmen Lagerung verfolgt, sieht eine direkte Lagerung des Trichters in Form eines den Trichter umschliessenden Lagers vor. Der Antrieb umschliesst in diesem Fall meist ebenfalls den Trichter. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, dass wegen kurzer Hebelarme die Gefahr von Schwingungen am Trichter aufgrund allfälliger Unwuchten relativ gering ist.

   Da die Lagerung jedoch um den Trichter, der gattungsgemäss einen relativ grossen Durchmesser zum Übergreifen der Spindel aufweist, angeordnet ist, erweist sich die Wahl eines geeigneten Lagers als ausgesprochen schwierig. Den Trichter umschliessende Lagerungen bedürfen eines relativ grossen Platzbedarfs in horizontaler Richtung. Hierdurch wird die Anzahl der maximal nebeneinander auf einer Trichterbank positionierbaren Trichter eingeschränkt. Eine Führung des Fadens auf der Aussenfläche des Trichters ist ausgeschlossen.

   Ausserdem ist es nicht möglich, ein Abschirmelement kleinen Durchmessers, beispielsweise eine Abschirmhülse zur Abschirmung der Spindel und des aufgenommenen Fadens, über den Trichter zu schieben.

[0007] Konventionelle Wälzlager, die den Trichter an dessen Trichteraussenfläche umschliessen, wie beispielsweise in der CH 681 630 A5 und der EP 0 458 154 A1 gezeigt, mit einem zwangsläufig grossen Lagerdurchmesser sind vor allem aufgrund mangelnder Drehzahlfestigkeit, zu grosser Reibungswiderstände, zu hoher Geräuschbelastung und zu grossen horizontalen Platzbedarfs ungeeignet für die erstrebten hohen Trichterdrehzahlen.

   Der Einsatz eines Luftlagers, wie insbesondere aus der DE 3 047 275 C2 bekannt, das den zylindrischen oberen Teil des Trichters umgibt, hat zwar eine Verringerung der Antriebsenergie zur Folge und ermöglicht einen Antrieb des Trichters mit den erstrebten hohen Drehzahlen von über 40 000 Umdrehungen pro Minute, jedoch ist ein derartiges Luftlager teuer in der Herstellung und im Betrieb, da der Wartungsaufwand u.a. aufgrund der faserhaltigen Umgebungsluft hoch ist, und erfordert ein Versorgen jeder einzelnen Spinnstelle mit Druckluft, wodurch der Gesamtenergieverbrauch ansteigt. Weiters ist der horizontale Platzbedarf für ein den Trichter umschliessendes Luftlager gross. Als weitere Lösung einer Trichterlagerung wird in der DE 4 422 420 A1 der Einsatz mindestens eines Magnetlagers vorgeschlagen, das mittels eines Sensors aktiv geregelt wird.

   Der Trichter wird hierdurch frei schwebend magnetisch gelagert. Zwar erfüllt ein Magnetlager die Forderung der Drehzahlfestigkeit bei gleichzeitigem sehr geringem Lagerreibwiderstand, jedoch sind aktive Magnetlager im Vergleich zu Wälzlagern ausserordentlich komplex aufgebaut, sehr teuer in der Herstellung, müssen mit Strom versorgt werden und benötigen eine kostenintensive elektronische Steuerung.

   Da Textilmaschinen jedoch vornehmlich in Niedriglohnländern zum Einsatz kommen und hoch qualifiziertes Wartungspersonal nur sehr bedingt zur Verfügung steht, sind derart komplex aufgebaute und nur von Spezialfachpersonal regelmässig wartbare Lösungen in der Praxis kaum umsetz-und vermarktbar.

[0008] Bei einer weiteren möglichen und bekannten Lager- und Antriebsanordnung erfolgt sowohl die Lagerung als auch der Antrieb des Trichters über eine Hohlwelle, die sich an den Trichter an dessen oberem Ende koaxial anschliesst und mittels welcher der Faden zum Trichter geführt wird. Der Trichter ist fliegend gelagert und frei zugänglich, so dass nicht nur auf der Innenfläche des Trichters, sondern auch auf dessen Aussenfläche ein Faden geführt werden kann.

   Da die Lagerung und der Antrieb über die Hohlwelle, die einen wesentlich geringeren Durchmesser als der die Spindel übergreifende Trichter hat, erfolgt, lassen sich mittels Wälzlager relativ hohe Trichterdrehzahlen erzielen. Der langgestreckte Trichter bildet jedoch einen grossen Hebelarm für das Lager, so dass bereits kleinste Unwuchten am Trichter, die beispielsweise durch Verunreinigungen oder Fadenspannungen entstehen können, zu erheblichen Schwingungen führen, die die maximal erreichbare Trichterdrehzahl begrenzen und den Verschleiss drastisch erhöhen.

   Jeglicher Kontakt zwischen rotierenden und feststehenden Teilen, insbesondere dem Rotor und dem Stator eines Elektroantriebs, ist in jedem Fall zu vermeiden, da dies zu einer Zerstörung der Bauteile führen kann.

[0009] Die DE 3 400 327 A1 beschreibt eine sogenannte Glockenspinnvorrichtung mit einer antreibbaren oder bremsbaren Glocke, auf deren Aussenseite der Faden herum geschlungen und der Spindel zugeführt wird. Die Glocke ist an einer sich an das obere Ende ihres Schafts anschliessenden Welle über zwei einreihige Wälzlager, die über die Welle geschoben und deren Lagerinnenringe mit nämlicher fest verbunden sind, ortsfest drehbar am Gestell der Glockespinnvorrichtung gelagert. Die Welle weist einen Längskanal mit einer unterhalb des Lagers am oberen Ende des Schafts der Glocke befindlichen Austrittsöffnung zum Führen des Fadens auf die Aussenfläche der Glocke auf.

   Der Antrieb der Glocke erfolgt über einen Elektromotor, dessen Rotor am von dem Trichter weggewandten Ende der Welle befestigt ist, so dass die gesamte Lagerung der Glocke, der Welle und des Rotors zwischen Rotor und Trichter stattfindet. Der Stator des Antriebs ist mit dem Gestell der Textilmaschine verbunden. Die Glocke ist mit geringem Luftspalt von einem stillstehenden, aufklappbaren Mantel umgeben. Ein weiterer Mantel, der in einer Ausführungsform einstückig mit dem Mantel der Glocke ausgebildet ist, umgibt die Spindel. Die beiden Mäntel können notwendigerweise für Arbeiten an der Fadenspule, wie Beheben von Fadenbruch, oder zum Ersetzen von vollen Aufnahmehülsen durch leere Aufnahmehülsen geöffnet werden, indem sie insbesondere aufklappbar ausgebildet sind.

   Durch die Anordnung der Lager an der Welle ist der Lagerdurchmesser geringer als bei einem den Trichter umschliessenden Lager, so dass höhere Drehzahlen der Glocke erzielbar sind. Da die Welle jedoch einen bestimmten Mindestdurchmesser nicht unterschreiten darf, um eine schwingungsfreie sichere Lagerung der fliegend gelagerten langgestreckten Glocke zu ermöglichen, stellt der für die angestrebten Drehzahlen immer noch relativ grosse Durchmesser der Wälzkörperlaufbahnen der aufgeschobenen einreihigen Wälzlager und der Abstand beider einreihiger Lager weiterhin ein Hindernis zur Erreichung der angestrebten Glockendrehzahl dar. Weiters ist der Verschleiss hierdurch verhältnismässig gross - um das zu vermeiden, wachsen die Anforderungen an die Produktgenauigkeit ins Extreme, was wiederum zu sehr teuren Herstellungsprozessen führt.

   Eine schnelle und unkomplizierte Demontage der Glocke und des Lagers insbesondere zu Wartungszwecken ist nicht möglich, da beide einreihigen Lager zwangsläufig gegeneinander verspannt montiert sein müssen und eine aufwendige Demontage des Lagers vonnöten ist. Jedes Lager bildet einen eigenen Schmierraum, so dass beide Lager gesondert zu schmieren sind. Weiters muss der Rotor zum Herausnehmen des Trichters von der Welle entfernt werden. Lösungen zur wirksamen Schwingungsdämpfung der gesamten Anordnung werden nicht beschrieben.

[0010] Die WO 2004/076 727 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Schlaufenspinnen oder -zwirnen mit einem glockenförmigen Ballonbegrenzer mit einem verjüngten zylindrischen Teil, das eine Welle bildet. Die Welle ist über einen Lagerbock mittels zweier Lagerreihen drehbar gelagert. Zwischen den beiden Lagerreihen befindet sich ein elektrischer Asynchronmotor.

   Der Lagerbock und der Motor sind in einem Gehäuse angeordnet, das auf einer Tragbank befestigt ist. Eine derartige Lager-Antriebskombination ist in der praktischen Ausführung ausserordentlich komplex, da die Lagerung und der Antrieb zwangsläufig kombiniert sind und beide Lager über das feststehende Antriebsgehäuse gegeneinander zu verspannen sind. Für die zwangsläufig regelmässig zu erfolgende Wartung von Wälzlagern ist bei einem derartigen Aufbau die Demontage des Antriebs erforderlich. Dies erhöht den Wartungsaufwand erheblich. Jedes Lager bildet einen eigenen Schmierraum, so dass beide Lager gesondert zu schmieren sind.

   Wirksame Mittel zur unumgänglichen Schwingungsdämpfung werden nicht beschrieben.

[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trichtereinheit mit antreibbaren oder abbremsbaren Trichter zu schaffen, mittels welcher bei gleichzeitig verhältnismässig einfachem und kompaktem Aufbau, geringem Verschleiss, einfacher Wartbarkeit und möglichst geringem Energieverbrauch, höhere Trichterdrehzahlen erreicht werden können.

[0012] Diese Aufgabe wird durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

   Merkmale, die die Erfindung in vorteilhafter Weise weiterbilden, sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

[0013] Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch kompaktes Anordnen der Lager innerhalb eines zwischen Rotor und Trichter befindlichen Lagergehäuses und durch gemeinsames schwingungstechnisches Entkoppeln der rotierenden Teile, der feststehenden Antriebselemente und des Lagergehäuses von dem Mantel der Trichtereinheit, der Trichterbank und den restlichen stationären Teilen aufgrund eines wesentlich günstigeren Schwingungsverhaltens höhere Trichterdrehzahlen bei gleichzeitig geringerem Verschleiss, niedrigem Energieverbrauch und einfacher Demontierbarkeit der Trichtereinheit erzielbar sind.

[0014] Die Erfindung kann grundsätzlich sowohl auf Spinn-, wie auf Zwirnmaschinen angewandt werden, denen die oben beschriebene Aufgabe zugrunde liegt.

   Wird im Folgenden von Spinnmaschinen und Spinnvorgängen geschrieben, so kann es sich immer auch um Zwirnmaschinen und Zwirnvorgänge handeln. Dem Fachmann ist bekannt, dass solche Vorgänge vom Grundsatz her beispielsweise auch mit Zwirnen, Scheinzwirnen, Coregarn oder -zwirn, Effektgarn oder -zwirn und anderen Verfahrensvarianten und verfahrensabhängig sowohl in der beschriebenen wie auch in der entgegengesetzten Materialflussrichtung durchführbar sind, weshalb unter dem Aufnehmen des Fadens im Rahmen der Erfindung auch eine Abgabe des Fadens zu verstehen ist.

[0015] Für das Trichterspinnen oder ähnliche Verfahren werden in der Literatur verschiedenste Begriffe verwendet, beispielsweise Glockenspinnen, Spinnen mit Ballonbegrenzer, Kappenspinnen, Flügelspinnen und weitere Namen.

   Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht nur auf das Trichterspinnen, sondern bezieht sich generell auf Spinn-, Zwirn- oder Umspulvorrichtungen, bei welchen ein rotierbares, den Faden zu führen vermögendes, im Wesentlichen rotationssymmetrisches Fadenführungs- oder Ballonbegrenzungselement einen Fadenaufnahme- oder Fadenabgabebereich - im Folgenden als Fadenaufnahmebereich zusammengefasst - einer ebenfalls rotierbaren Spindel zum Spinnen, Zwirnen oder Umspulen umschliessen kann.

[0016] Die erfindungsgemässe Trichtereinheit für eine Spinnvorrichtung mit einer antreibbaren, einen Fadenaufnahmebereich aufweisenden Spindel ist an einer Trichterbank der Spinnvorrichtung anordenbar oder bereits angeordnet.

   Die Trichtereinheit besitzt einen zum konzentrischen Übergreifen des Fadenaufnahmebereichs ausgebildeten, einen Faden bevorzugt innen oder gegebenenfalls aussen zu führen vermögenden drehbar gelagerten und antreibbaren Trichter, wobei der Trichter neben einer Trichterform auch jede beliebige andere geeignete Form aufweisen kann. Über eine drehbar gelagerte Welle, die eine axiale Fadenführungsbohrung zum Zuführen des Fadens zum Trichter besitzt und drehfest mit dem Trichter koaxial verbunden ist, ist der Trichter drehbar fliegend gelagert und antreibbar oder bremsbar. Die Welle und der Trichter werden entweder von zwei miteinander verbundenen Teilen, die aus unterschiedlichen, jeweils geeigneten Materialen bestehen können, gebildet oder sind einstückig ausgebildet.

   Das Antreiben oder das Bremsen des Trichters erfolgt über einen elektrischen Antrieb, dessen Rotor an der Welle insbesondere mittels Klebung oder Schrumpfung fixiert ist und dessen Stator von einem Antriebsgehäuse umgeben wird. Der elektrische Antrieb ist beispielsweise als ein Asynchronmotor oder ein Synchronmotor ausgebildet. Eine Lagereinheit ist in einem mit dem Antriebsgehäuse verbundenen Lagergehäuse und an der Welle derart zwischen dem Rotor des Antriebs und dem Trichter angeordnet, dass der Trichter und der Rotor drehbar fliegend gelagert sind. Unter der Lagereinheit ist allgemein ein Element zur zumindest radialen und bevorzugt auch axialen Lagerung der Welle zu verstehen.

   Das Lagergehäuse, welches beispielsweise die Form eines geschlossenen, insbesondere zylindrischen Gehäuses oder einer zangenartigen Halterung besitzen kann, stellt allgemein die Halterung der Lagereinheit dar. Die Lagereinheit ist in einer Weiterbildung der Erfindung als ein zweireihiges Wälzlager mit zwei Wälzkörperreihen ausgebildet, dessen Innenring von der Welle, die zwei äussere Rillen als Lagerbahnen zur Wälzkörperführung aufweist, gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist die Welle aus einem für die Wälzkörperführung geeigneten Material gefertigt. Da die Wälzkörper direkt in den Rillen der Welle laufen, ist der Durchmesser der beiden Wälzkörperbahnen im Vergleich zu auf die Welle aufgeschobenen Wälzlagern wesentlich geringer, wodurch eine höhere Drehzahlfestigkeit des Lagers bei geringem Reibwiderstand erreicht wird.

   In einer weiteren Weiterbildung der Erfindung ist der Aussenring des zweireihigen Wälzlagers als eine insbesondere zylindrisch langgestreckte Lagerhülse, die zwei innere Rillen zur Wälzkörperführung aufweist, ausgeführt. Die Lagerhülse wird von dem Lagergehäuse umgeben und ist mit diesem insbesondere lösbar verbunden. Durch Trennen der Verbindung zwischen der Lagerhülse und dem Lagergehäuse ist es möglich, den Trichter und die Welle einschliesslich der gesamten Lagereinheit von der restlichen Trichtereinheit zu trennen.

   Dies kann sogar ohne Entfernen des Rotors von der Welle erfolgen, sofern der Aussendurchmesser der Lagerhülse - wie in einer Weiterbildung der Erfindung - grösser als der maximale Aussendurchmesser des Rotors ist und der Rotor durch das Lagergehäuse axial hindurchgeführt werden kann, so dass der Trichter, die Welle, der Rotor und die Lagereinheit als eine gemeinsame Trichterbaugruppe durch axiales Verschieben in Richtung des Trichters von der restlichen Trichtereinheit trennbar sind. Dies hat den erheblichen Vorteil, dass die Wartung oder der Austausch des kompletten Lagers ohne grösseren Arbeitsaufwand innerhalb kürzester Zeit erfolgen kann. Auch der Austausch einer Trichterbaugruppe gegen eine andere Trichterbaugruppe, beispielsweise zur Umrüstung einer Spinnmaschine auf ein anderes Spinnverfahren, ist innerhalb kurzer Zeit möglich.

   Da das zweireihige Wälzlager eine geschlossene Einheit bildet, können sich beide Wälzlager einen gemeinsamen, nach aussen abgedichteten Schmierraum teilen, was die Wartung wesentlich erleichtert. Die Trennung der Trichterbaugruppe von der restlichen Trichtereinheit erfolgt beispielsweise mittels einer radial in Richtung zur Welle gerichteten Schraube im Lagergehäuse, die von aussen zugänglich ist und in eine in der Lagerhülse ausgebildete Aufnahme eingreift, wodurch ein axiales Verschieben oder ein Verdrehen der Trichterbaugruppe gegenüber der restlichen Trichtereinheit bei angezogener Schraube vermieden wird.

[0017] Als Aufnahme dient beispielsweise ein die Lagerhülse in einer Nut fest umschliessender Kunststoffring,

   in welchen die Schraube eingreifen kann.

[0018] Erfindungsgemäss weist die Trichtereinheit einen mit der Trichterbank zumindest indirekt verbindbaren oder verbundenen - insbesondere zylindrischen - Mantel auf, der zumindest das Lagergehäuse konzentrisch radial beabstandet umgibt. Der Mantel ist mit dem Lagergehäuse über zumindest radial und axial wirkende, distanzhaltende Dämpfungsglieder derart entkoppelt verbunden, dass zumindest der Trichter, die Welle, der Rotor, das Antriebsgehäuse, der Stator und das Lagergehäuse von dem restlichen Teil der Vorrichtung, vor allem dem Mantel und der Trichterbank, so entkoppelt sind, dass Schwingungen nicht oder nur teilweise übertragen werden.

   Dies hat zur Folge, dass das Schwingungsverhalten der Trichtereinheit erheblich verbessert wird, höhere Trichterdrehzahlen erreicht werden, der Energieverbrauch gesenkt und die Prozesssicherheit erhöht wird. Die Dämpfungsglieder sind beispielsweise als zwei Dämpfungsglieder ausgebildet, die das Lagergehäuse im Wesentlichen auf axialer Höhe der beiden Wälzkörperreihen ringartig umgeben. Als Dämpfungsglieder eignen sich schwingungsdämpfende Gummimetall-Elemente oder sonstige elastische Dämpfungsteile, beispielsweise Gummi-, Kunststoff- oder Schaumstoffringe. Anstelle eines Rings ist auch der Einsatz mehrerer, rings um das Lagergehäuse verteilter Einzelelemente möglich.

   Da die rotierenden Elemente, die insbesondere vom Trichter, der Welle, dem Rotor und Teilen der Lagereinheit gebildet werden, und die unmittelbar mit den rotierenden Teilen interagierenden feststehenden Teile, insbesondere der Stator des Antriebs und das mit letzterem verbundene Lagergehäuse, eine miteinander gekoppelte, möglichst kleine und leichte Schwingungseinheit bilden, werden relative Schwingungen zwischen den rotierenden und besagten feststehenden Teilen vermieden, so dass eine Radialbewegung des Rotors innerhalb des Stators aufgrund ungewollter Schwingungen, womöglich sogar ein den Antrieb zerstörender Kontakt zwischen Rotor und Stator, vermieden wird.

   Die Schnittstelle zwischen dieser Schwingungseinheit und der von nämlicher entkoppelten stationären Trägereinheit bilden die zwischen dem Lagergehäuse und dem mit der Trichterbank verbundenen Mantel angeordneten Dämpfungsglieder. Der Mantel dient entweder lediglich als Schnittstelle zwischen den Dämpfungsgliedern und der Trichterbank oder übt in einer Weiterbildung der Erfindung mittel- oder unmittelbar eine weitere Funktion, vorzugsweise eine Abschirmfunktion aus, indem sich der Mantel längs über den Trichter erstreckt und den Trichter im Wesentlichen auf dessen gesamten Länge konzentrisch umgibt. Der Mantel weist z.B. eine zylindrische Aussenfläche und eine der Form der Aussenfläche des Trichters zumindest teilweise angepasste Innenfläche auf.

   Die zylindrische Aussenfläche kann als Aufnahme für ein zylindrisches Abschirmelement dienen, das zur Abschirmung der Spindel auf dem Mantel in Richtung zur Spindel verschiebbar ist. Der Mantel kann ein- oder mehrstückig und beispielsweise im den Trichter umgebenden Bereich aufklappbar ausgestaltet sein.

[0019] Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten konkreten Ausführungsbeispielen rein beispielhaft näher beschrieben, wobei auch auf weitere Vorteile der Erfindung eingegangen wird. Im Einzelnen zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Trichtereinheit mit Dämpfungsgliedern und einer demontierbaren Trichterbaugruppe und


  <tb>Fig. 2<sep>ein sich aus einem Trichter, einer Welle, einem Rotor und einer Lagereinheit zusammensetzenden Trichterbaugruppe der Trichtereinheit aus Fig. 1.

[0020] Da die Fig. 2 zur besseren Veranschaulichung einen Ausschnitt aus Fig. 1 zeigt, werden beide Figuren im Folgenden gemeinsam erläutert. In Fig. 1 ist eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemässen Trichtereinheit für eine Spinnvorrichtung, die eine einzeln antreibbare Spindel 2 zum Aufnehmen eines Fadens auf einem Fadenaufnahmebereich 1 umfasst, rein schematisch dargestellt, während in Fig. 2 ein von der restlichen Trichtereinheit getrennte Trichterbaugruppe 21 schematisch abgebildet ist. Die Spindel 2 und die Trichtereinheit führen zueinander in bekannter Weise eine axiale Bewegung aus.

   Der Fadenaufnahmebereich 1 der Spindel 2 wird beispielsweise von derjenigen Mantelfläche der Spindel 2 gebildet, die zumindest teilweise von dem - wie in Fig. 1 dargestellten - fertig aufgenommenem Faden 27 umgeben wird. Im gezeigten Beispiel erfolgt das Aufwickeln des Fadens in Form eines Kopses auf eine Hülse 26, die auf die Spindel 2 gesteckt ist. Die Trichtereinheit weist einen Trichter 4 mit einer zylindrischen Grundform und einem konisch ausgeweiteten Ende auf. Alternativ ist es insbesondere möglich, den gesamten Trichter 4 zylindrisch oder konisch auszugestalten oder dem Trichter 4 eine beliebige andere zur Durchführung des Spinnverfahrens geeignete Form zu verleihen. Der Trichter 4 ist drehfest mit einer Welle 6 verbunden.

   In der Welle 6 befindet sich eine durchgehende zentrische Fadenführungsbohrung 5, durch welche der Faden in den Trichter 4 gelangt und dort auf der Innenfläche des rotierenden Trichters 4 zu einem Fadenführer 28, der beispielsweise als eine Öse ausgebildet ist, zur Unterkante des konisch ausgeweiteten Endes des Trichters 4 geführt wird. In einer hier nicht näher zu beschreibenden Alternative kann der Faden z.B. durch einen Durchbruch an geeigneter Stelle nach aussen geführt werden oder über die Trichterunterkante eine Schlinge bilden. Durch konzentrisches Übergreifen des Trichters 4 über die Spindel 2 erfolgt somit in bekannter Weise das Aufwinden des Fadens. Der Trichter 4 und die Welle 6 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als ein gemeinsames Teil dargestellt.

   Es ist jedoch möglich, die Welle 6 und den Trichter 4 zweiteilig - jeweils aus geeigneten Materialien - auszubilden. Die Welle 6 ist über eine Lagereinheit 12 drehbar radial und axial gelagert und wird über einen als Elektromotor ausgebildeten Antrieb 7, dessen Rotor 8 drehfest auf der Welle 6 sitzt, angetrieben. Der Verbindung zwischen der Welle 6 und dem Rotor 8 kann z.B. mittels Klebung erfolgen. Die Lagereinheit 12 setzt sich aus zwei Wälzkörperreihen 23a und 23b, einer zylindrischen Lagerhülse 16 mit zwei inneren Rillen 17 und zwei direkt auf die Welle 6 geschliffenen äusseren Rillen 15, in welchen die beiden Wälzkörperreihen 23a und 23b jeweils laufen, zusammen. Die Welle 6 fungiert somit als Innenring und die Lagerhülse 16 als Aussenring, da die Lagerbahnen direkt in die Welle 6 bzw. die Lagerhülse 16 geschliffen sind.

   Da die Wälzkörperführung direkt auf der Welle 6 erfolgt, ist der Lagerdurchmesser möglichst klein, so dass hohe Lagerdrehzahlen möglich sind. Aufgrund der Anordnung der beschriebenen Lagereinheit 12 zwischen dem Abschnitt der Welle 6, auf welchem der Rotor 8 sitzt, und dem Abschnitt, an dem der Trichter 4 angrenzt, sind der Trichter 4 und der Rotor 8 fliegend gelagert. Die Lagerhülse 16 wird von einem ebenfalls hülsenförmigen Lagergehäuse 11 in Spiel- oder Übergangspassung umschlossen. Um eine axiales Verschieben der Lagerhülse 16 und damit der Welle 6 gegenüber dem Lagergehäuse 11 zu verhindern, ist eine lösbare Verbindung, vorzugsweise eine Spannschraube 24 im Lagergehäuse 11 zur Welle 6 weisend vorgesehen, die in einen Ring 22 aus geeignetem Material, z.B.

   POM, der in einer mittigen Ringnut in der Lagerhülse 16 fixiert ist, so eingreift, dass dieser nicht deformiert wird. Der Stator 10 des Antriebs 7 befindet sich in einem Antriebsgehäuse 9, über welches der Stator 10 mit dem Lagergehäuse 11 verbunden ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das Antriebsgehäuse 9 und das Lagergehäuse 11 einstückig. Selbstverständlich ist eine mehrteilige Ausbildung möglich.

[0021] Die Lagereinheit 12 wird von zwei radial, axial und in Umfangsrichtung wirkenden Dämpfungsgliedern 14a und 14b umgeben, die das Antriebsgehäuse 9 einschliesslich des Stators 10, das Lagergehäuse 11 und die Lagerhülse 16 mit einem zumindest das Lagergehäuse 11 konzentrisch radial beabstandet umgebenden zylindrischen Mantel 13 entkoppelt verbinden.

   Die Dämpfungsglieder 14a und 14b werden beispielsweise von gummielastischen Dämpfungsringen gebildet und befinden sich im Wesentlichen auf axialer Höhe der beiden Wälzkörperreihen 23a, 23b. Der Mantel 13 besitzt im gezeigten Ausführungsbeispiel eine zylindrische Aussenfläche 18, umgibt den Trichter 4 konzentrisch im Wesentlichen auf dessen gesamten Länge L4 mit einem geringen Luftspalt und endet nahe an der Unterkante des Trichters 4. Die Innenfläche 20 des Mantels 13 ist zumindest teilweise der Form der Aussenfläche 19 des Trichters 4 angepasst. Durch die Kapselung des Trichters 4 durch den Mantel 13 wird das Luftwiderstandsmoment am Trichter 4 verringert, was einen geringeren Energiebedarf zur Folge hat. Im Bereich der Spannschraube 24 ist eine Bohrung im Mantel 13 vorgesehen, um von aussen die Spannschrauben lösen zu können.

   Der Mantel 13 ist in einem oberen Abschnitt nahe der Lagereinheit 12 mit der Trichterbank 3 der Spinnvorrichtung verbunden und übt somit sowohl eine Schnittstellenfunktion zwischen der Trichterbank 3 und den Dämpfungsgliedern 14a und 14b, als auch eine Abschirmfunktion für den Trichter 4 aus. Es ist jedoch alternativ möglich, dass der Mantel 13 lediglich das Lagergehäuse 11 hülsenartig umgibt, mit selbigem über die Dämpfungsglieder 14a und 14b entkoppelt verbunden ist, den Trichter 4 nicht umgibt und keine Abschirmfunktion für den Trichter 4 ausübt.

   In diesem Fall ist der Mantel 13 als ein kurzes Gehäuse ausgebildet, die mit der Trichterbank mittel- oder unmittelbar in Verbindung steht.

[0022] Durch die schwingungstechnische Entkopplung der Lagereinheit 12 und des Antriebs 7 über die Dämpfungsglieder 14a und 14b von dem Mantel 13 und der Trichterbank 3 wird das Schwingungsverhalten der Trichtereinheit erheblich verbessert, so dass hohe Trichterdrehzahlen, geringe Schwingungen und ein geringerer Energiebedarf erreicht werden.

[0023] Der Aussendurchmesser D16 der Lagerhülse 16 ist grösser bemessen als der maximale Aussendurchmesser D8 des Rotors 8, wodurch der Rotor 8 axial durch das Lagergehäuse 11 hindurchgeführt werden kann.

   Mittels der durch Lösen der Spannschraube 24 axial lösbaren Verbindung zwischen der Lagerhülse 16 und dem Lagergehäuse 11 können somit der Trichter 4, die Welle 6, der Rotor 8 und die Lagereinheit 12 als eine gemeinsame Trichterbaugruppe 21 durch axiales Verschieben in Richtung 25 des Trichters 4 von der restlichen Trichtereinheit auf einfache Weise getrennt werden. Dies ist besonders zur Durchführung der regelmässigen Wartung der Lagereinheit 12 oder des Antriebs 7, zur Reinigung des Trichters 4 oder zum Austausch der gesamten Trichterbaugruppe 21, beispielsweise bei Umstellung des Spinnverfahrens, von grossem Vorteil, da durch Lösen der einen Spannschraube 24 die gesamte Trichterbaugruppe 21 entnommen werden kann.

   Unnötige Stillstandzeiten der Spinnvorrichtung werden somit vermieden, weshalb neben der aufgrund der erzielbaren höheren Trichterdrehzahlen erheblichen Produktivitätssteigerungen weitere wartungsbedingte Kosten eingespart werden können.

Bezugszeichenliste

[0024] 
1 : Fadenaufnahmebereich
2 : Spindel
3 : Trichterbank
4 : Trichter
5 : Fadenführungsbohrung
6 : Welle
7 : Antrieb
8 : Rotor
9 : Antriebsgehäuse
10 : Stator
11 : Lagergehäuse
12 : Lagereinheit
13 :Mantel
14a, 14b : Dämpfungsglieder
15 : äussere Rillen (auf der Welle 6)
16 : Lagerhülse
17 : innere Rillen (der Lagerhülse 16)
18 : Aussenfläche des Mantels 13
19 : Aussenfläche des Trichters 4
20 : Innenfläche des Mantels 13
21 : gemeinsames Trichterbauteil
22 : Ring
23a, 23b : Wälzkörperreihen
24 : Spannschraube
25 : Richtung
26 : Hülse
27 : Aufgenommener Faden
28 : Fadenführer
L4 :

   Länge des Trichters 4
D8 : maximaler Aussendurchmesser des Rotors 8
D16 : Aussendurchmesser der Lagehülse 16

Claims (8)

1. 1. Trichtereinheit für eine Spinnvorrichtung mit einer antreibbaren, einen Fadenaufnahmebereich (1) aufweisenden Spindel (2), welche Trichtereinheit an einer Trichterbank (3) der Spinnvorrichtung anordenbar ist und - einen zum konzentrischen Übergreifen des Fadenaufnahmebereichs (1) ausgebildeten, einen Faden zu führen vermögenden Trichter (4), - eine drehfest mit dem Trichter (4) verbundene oder einstückig mit dem Trichter (4) ausgebildete, eine axiale Fadenführungsbohrung (5) zum Zuführen des Fadens zum Trichter (4) aufweisende Welle (6), über die der Trichter (4) drehbar fliegend gelagert und antreibbar oder bremsbar ist, - einen elektrischen Antrieb (7) mit einem an der Welle (6) - insbesondere mittels Klebung - fixierten Rotor (8) zum Antreiben oder Bremsen des Trichters (4) und einem von einem Antriebsgehäuse (9) umgebenen Stator (10), und - eine Lagereinheit (12),

die in einem mit dem Antriebsgehäuse (9) verbundenen Lagergehäuse (11) und an der Welle (6) derart zwischen dem Rotor (8) und dem Trichter (4) angeordnet ist, dass der Trichter (4) und der Rotor (8) drehbar fliegend gelagert sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet,dass ein mit der Trichterbank (3) zumindest indirekt verbindbarer - insbesondere zylindrischer - Mantel (13) zumindest das Lagergehäuse (11) konzentrisch radial beabstandet umgibt und mit dem Lagergehäuse (11) über zumindest radial und axial wirkende, distanzhaltende Dämpfungsglieder (14a, 14b) derart entkoppelt verbunden ist, dass zumindest der Trichter (4), die Welle (6), der Rotor (8), das Antriebsgehäuse (9), der Stator (10) und das Lagergehäuse (11) von dem Mantel (13) und der Trichterbank (3) entkoppelt sind.

2. Trichtereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (12) als ein zweireihiges Wälzlager ausgebildet ist, dessen Innenring von der Welle (6), die zwei äussere Rillen (15) zur Wälzkörperführung aufweist, gebildet wird.

3. Trichtereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Lagereinheit (12) als ein zweireihiges Wälzlager ausgebildet ist, dessen Aussenring von einer von dem Lagergehäuse (11) umgebenen und mit diesem insbesondere lösbar verbundenen Lagerhülse (16), die zwei innere Rillen (17) zur Wälzkörperführung aufweist, gebildet wird.

4. Trichtereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - der Aussendurchmesser (D16) der Lagerhülse (16) grösser als der maximale Aussendurchmesser (D8) des Rotors (8) ist, so dass der Rotor (8) durch das Lagergehäuse (11) hindurchführbar ist, und - die Verbindung zwischen der Lagerhülse (16) und dem Lagergehäuse (11) derart axial lösbar ausgestaltet ist, dass der Trichter (4), die Welle (6), der Rotor (8) und die Lagereinheit (12) als eine gemeinsame Trichterbaugruppe (21) durch axiales Verschieben in Richtung (25) des Trichters (4) von der restlichen Trichtereinheit trennbar sind.

5. Trichtereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Dämpfungsglieder als zwei Dämpfungsglieder (14a, 14b) ausgebildet sind, welche das Lagergehäuse (11) im Wesentlichen auf axialer Höhe der beiden Wälzkörperreihen (23a, 23b) ringartig umgeben.

6. Trichtereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass sich der Mantel (13) längs über den Trichter (4) erstreckt und den Trichter (4) im Wesentlichen auf dessen gesamter Länge (L4) konzentrisch umgibt.

7. Trichtereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass der Mantel (13) eine zylindrische Aussenfläche (18) und eine der Form der Aussenfläche (19) des Trichters (4) zumindest teilweise angepasste Innenfläche (20) aufweist.

8. Trichterbaugruppe (21) einer Trichtereinheit nach Anspruch 4, mit - einem zum konzentrischen Übergreifen eines Fadenaufnahmebereichs (1) einer Spindel (2) ausgebildeten, einen Faden zu führen vermögenden Trichter (4), - einer drehfest mit dem Trichter (4) verbundenen oder einstückig mit dem Trichter (4) ausgebildeten, eine axiale Fadenführungsbohrung (5) zum Zuführen des Fadens zum Trichter (4) aufweisenden Welle (6), über die der Trichter (4) drehbaren fliegend lagerbar und antreibbar oder bremsbar ist, - einem an der Welle (6) - insbesondere mittels Klebung - fixierten Rotor (8), der von einem Stator (10) eines elektrischen Antriebs (7) umgebbar und antreibbar ist, und - einer an der Welle (6) zwischen dem Rotor (8) und dem Trichter (4) angeordneten Lagereinheit (12) zur drehbar fliegenden Lagerung des Trichters (4) und des Rotors (8), dadurch gekennzeichnet,

dass die Lagereinheit (12) als ein zweireihiges Wälzlager ausgebildet ist, dessen Innenring von der Welle (6), die zwei äussere Rillen (15) zur Wälzkörperführung aufweist, und dessen Aussenring von einer Lagerhülse (16), die zwei innere Rillen (17) zur Wälzkörperführung aufweist, gebildet wird, und der Aussendurchmesser (D16) der Lagerhülse (16) grösser als der maximale Aussendurchmesser (D8) des Rotors (8) ist.