[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
The invention relates to a provided for a spinning device funnel unit according to the preamble of claim 1. Such a funnel unit is known for example from DE 3 400 327 A1.
Under the concept of spinning within the meaning of the invention, the twisting is to be understood, wherein instead of a thread take-up and a yarn delivery from a bobbin and the yarn can be formed by both a yarn, as well as a thread.
Funnel units with a concentrically spanning the thread take-up area of a spindle formed to guide a thread wealthy electric motor-driven funnels for spinning devices are known in various embodiments of the prior art,
wherein different funnel geometries have proven to be suitable depending on the method and material used. The term funnel is therefore in the context of the invention, not only a funnel shape, but also a bell shape, a cylindrical shape, a truncated cone, any other suitable for performing a hopper spinning process, a bell spinning process, a loop spinning process or a similar spinning, twisting or rewinding suitable Form or so-called spinning or twisting wings or balloon limiters to understand.
The funnel is usually designed to be suspended and engages over the usually vertical, driven spindle from above.
The storage and the drive of the funnel make in view of the high hopper speeds of modern spinning process - desired funnel speeds of over 40 000 revolutions per minute - a particular challenge.
Generically, the funnel has an elongated shape to allow a full overlap of the thread receiving portion of the spindle.
Due to the guided on the inner or outer surface of the funnel thread and the risk of asymmetric fiber deposits within the funnel, the vibration-free mounting of the elongated high-speed funnel turns out to be particularly problematic, especially losses due to frictional resistance on the bearings and excessive noise pollution are to be kept to a minimum in order to minimize the total energy consumption of the process as well as the manufacturing and maintenance costs of the device.
Swinging of the rotating parts due to excessive vibration is to be prevented in any case, because a contact between the rotating and the stationary parts can cause considerable damage.
A possible bearing and drive arrangement, which pursues the goal of a low-vibration and low-resistance storage, provides for a direct storage of the funnel in the form of a funnel enclosing bearing. The drive encloses in this case usually also the funnel. Such an arrangement has the advantage that due to short lever arms, the risk of vibrations at the hopper due to any imbalances is relatively low.
However, since the bearing is arranged around the funnel, which according to the invention has a relatively large diameter for reaching over the spindle, the choice of a suitable bearing proves to be extremely difficult. The hopper enclosing bearings require a relatively large amount of space in the horizontal direction. This restricts the number of funnels that can be positioned side by side on a funnel bank. A guide of the thread on the outer surface of the funnel is excluded.
Moreover, it is not possible to slide a shielding element of small diameter, for example a shielding sleeve for shielding the spindle and the picked-up thread, over the hopper.
Conventional bearings that enclose the funnel at the outer surface of the funnel, as shown for example in CH 681 630 A5 and EP 0458154 A1, with an inevitably large bearing diameter are due to lack of speed resistance, excessive friction, too high noise pollution and for large horizontal space requirements unsuitable for the desired high hopper speeds.
The use of an air bearing, as known in particular from DE 3 047 275 C2, which surrounds the cylindrical upper part of the funnel, while reducing the drive energy result and allows a drive of the funnel with the desired high speeds of over 40 000 revolutions per Minute, however, such an air bearing is expensive to manufacture and in operation, since the maintenance, among other things due to the fiber-containing ambient air is high, and requires supplying each individual spinning station with compressed air, whereby the total energy consumption increases. Furthermore, the horizontal space requirement for a funnel enclosing air bearing is large. As a further solution of a hopper storage, DE 4 422 420 A1 proposes the use of at least one magnetic bearing which is actively controlled by means of a sensor.
The funnel is thereby stored in a freely floating magnetic way. Although a magnetic bearing meets the requirement of speed stability while maintaining a very low Lagerreibwiderstand, but active magnetic bearings compared to rolling bearings are extremely complex, very expensive to manufacture, have to be powered and require a costly electronic control.
However, since textile machines are primarily used in low-wage countries and highly qualified maintenance personnel are available only to a very limited extent, solutions that are constructed so complexly and can only be regularly maintained by specialist personnel are hardly convertible and marketable in practice.
In another possible and known storage and drive arrangement both the storage and the drive of the funnel via a hollow shaft, which adjoins the funnel at the upper end coaxial and by means of which the thread is guided to the funnel. The funnel is cantilevered and freely accessible, so that a thread can be guided not only on the inner surface of the funnel, but also on its outer surface.
Since the bearing and the drive via the hollow shaft, which has a much smaller diameter than the spindle cross-funnel, takes place, can be achieved by means of rolling bearings relatively high funnel speeds. However, the elongated funnel forms a large lever arm for the bearing, so that even the smallest imbalances on the hopper, which may arise, for example due to contamination or thread tensions, lead to significant vibrations that limit the maximum achievable hopper speed and dramatically increase the wear.
Any contact between rotating and stationary parts, in particular the rotor and the stator of an electric drive, is to be avoided in any case, as this can lead to destruction of the components.
DE 3 400 327 A1 describes a so-called bell spinning device with a drivable or brakable bell, on the outside of the thread looped around and the spindle is supplied. The bell is mounted on a shaft adjacent to the upper end of its shaft via two single-row roller bearings, which are pushed over the shaft and whose bearing inner rings are connected with Namely fixed, rotatably mounted on the frame of the Glockespinnvorrichtung. The shaft has a longitudinal channel with an outlet opening located below the bearing at the upper end of the stem of the bell for guiding the thread onto the outer surface of the bell.
The bell is driven by an electric motor whose rotor is mounted at the end of the shaft away from the funnel, so that the entire bearing of the bell, the shaft and the rotor takes place between the rotor and the funnel. The stator of the drive is connected to the frame of the textile machine. The bell is surrounded with a small air gap by a stationary, hinged coat. Another jacket, which in one embodiment is formed integrally with the shell of the bell, surrounds the spindle. The two coats can necessarily be opened for work on the bobbin, such as repair thread breakage, or for replacing full receptacles with empty receptacles, in particular by being designed hinged.
Due to the arrangement of the bearings on the shaft, the bearing diameter is lower than in a hopper enclosing bearing, so that higher speeds of the bell can be achieved. However, since the shaft must not fall below a certain minimum diameter to allow a vibration-free secure mounting of the cantilevered elongated bell, the still relatively large diameter of the Wälzkörperlaufbahnen the deferred single-row bearings and the distance between the two single-row bearings for the target speeds still an obstacle Furthermore, the wear is relatively large - in order to avoid this, the demands on the product accuracy grow to extremes, which in turn leads to very expensive manufacturing processes.
A quick and easy disassembly of the bell and the bearing, especially for maintenance purposes is not possible because both single-row bearings must necessarily be mounted braced against each other and a costly disassembly of the bearing is needed. Each bearing forms its own lubricating space, so that both bearings are lubricated separately. Furthermore, the rotor must be removed from the shaft to remove the funnel. Solutions for effective vibration damping of the entire arrangement are not described.
WO 2004/076 727 A1 discloses a device for loop spinning or twisting with a bell-shaped balloon limiter with a tapered cylindrical part which forms a shaft. The shaft is rotatably supported by a bearing block by means of two rows of bearings. Between the two rows of bearings is an electrical asynchronous motor.
The bearing block and the motor are arranged in a housing which is mounted on a support bench. Such a bearing-drive combination is extremely complex in the practical embodiment, since the bearing and the drive are inevitably combined and both bearings are to be clamped against each other via the fixed drive housing. For the inevitably regularly to be performed maintenance of rolling bearings disassembly of the drive is required in such a structure. This considerably increases the maintenance effort. Each bearing forms its own lubricating space, so that both bearings are lubricated separately.
Effective means of unavoidable vibration damping are not described.
The invention is therefore based on the object to provide a funnel unit with drivable or braked funnel, by means of which at the same time relatively simple and compact design, low wear, easy maintainability and the lowest possible energy consumption, higher funnel speeds can be achieved.
This object is achieved by the realization of the characterizing features of the independent claims.
Features which further develop the invention in an advantageous manner can be found in the dependent claims.
The invention is based on the finding that by compactly arranging the bearings within a located between the rotor and hopper bearing housing and common vibration decoupling of the rotating parts, the fixed drive elements and the bearing housing of the shell of the funnel unit, the funnel bank and the rest Stationary parts due to a much more favorable vibration behavior higher hopper speeds while lower wear, low energy consumption and easy disassembly of the hopper unit can be achieved.
The invention can in principle be applied to both spinning and twisting machines, which is based on the object described above.
If spinning machines and spinning processes are used in the following, they can always be twisting machines and twisting operations. The skilled worker is aware that such operations in principle, for example, with twisting, false twisting, core yarn or twine, effect yarn or twine and other process variants and process-dependent both in the described as well as in the opposite direction of material flow feasible, why under the recording of Thread in the context of the invention, a delivery of the thread is to be understood.
For the funnel spinning or similar methods a variety of terms are used in the literature, such as bell spinning, spinning with balloon limiters, cap spinning, wing spinning and other names.
However, the invention is not limited to the funnel spinning, but generally refers to spinning, twisting or rewinding devices in which a rotatable, substantially rotationally symmetrical Fadenführungs- or balloon-limiting element to lead the thread a Fadenaufnahme- or thread delivery area - hereinafter combined as a thread take-up area - a spindle also rotatable for spinning, twisting or rewinding can enclose.
The inventive hopper unit for a spinning device with a drivable, a thread receiving region having spindle can be arranged on a funnel bank of the spinning device or already arranged.
The funnel unit has a concentrically overlapping the thread take-up area, a thread preferably inside or possibly outside out wealthy rotatably mounted and drivable funnel, the funnel next to a funnel shape can also have any other suitable shape. About a rotatably mounted shaft having an axial thread guide bore for feeding the thread to the funnel and rotatably connected to the funnel coaxially, the hopper is rotatably mounted to fly and driven or braked. The shaft and the funnel are either formed by two interconnected parts, which may consist of different, respectively suitable materials, or are integrally formed.
The driving or braking of the funnel via an electric drive whose rotor is fixed to the shaft in particular by means of gluing or shrinkage and the stator is surrounded by a drive housing. The electric drive is designed for example as an asynchronous motor or a synchronous motor. A bearing unit is arranged in a bearing housing connected to the drive housing and on the shaft between the rotor of the drive and the funnel such that the funnel and the rotor are mounted so that they can rotate. Under the bearing unit is generally understood to be an element for at least radial and preferably axial bearing of the shaft.
The bearing housing, which may for example have the form of a closed, in particular cylindrical housing or a pliers-like holder, generally represents the mounting of the bearing unit. The bearing unit is formed in a development of the invention as a double-row roller bearing with two rows of rolling elements, the inner ring of the shaft , which has two outer grooves as bearing tracks for Wälzkörperführung is formed. In this embodiment, the shaft is made of a material suitable for the rolling body guide. Since the rolling elements run directly into the grooves of the shaft, the diameter of the two Wälzkörperbahnen is much lower compared to deferred on the shaft bearings, whereby a higher speed resistance of the bearing is achieved with low frictional resistance.
In a further development of the invention, the outer ring of the double-row roller bearing is designed as an in particular cylindrically elongated bearing sleeve, which has two inner grooves for rolling element guidance. The bearing sleeve is surrounded by the bearing housing and is in particular releasably connected thereto. By separating the connection between the bearing sleeve and the bearing housing, it is possible to separate the funnel and the shaft including the entire bearing unit from the rest of the hopper unit.
This can be done even without removing the rotor from the shaft, provided that the outer diameter of the bearing sleeve - as in a development of the invention - is greater than the maximum outer diameter of the rotor and the rotor can be passed axially through the bearing housing, so that the funnel, the Shaft, the rotor and the bearing unit as a common hopper assembly by axial displacement in the direction of the funnel are separable from the rest of the hopper unit. This has the considerable advantage that the maintenance or replacement of the complete bearing can be done within a very short time without much work. The replacement of a hopper assembly against another hopper assembly, for example, to convert a spinning machine to another spinning process is possible within a short time.
Since the double-row roller bearing forms a closed unit, both roller bearings can share a common, sealed to the outside lubricating space, which greatly facilitates the maintenance. The separation of the funnel assembly from the rest of the funnel unit takes place for example by means of a radially directed towards the shaft screw in the bearing housing, which is accessible from the outside and engages in a formed in the bearing sleeve receptacle, whereby an axial displacement or rotation of the funnel assembly relative to the rest of the funnel unit is avoided when the screw is tightened.
As a recording serves a bearing sleeve in a groove firmly enclosing plastic ring,
in which the screw can engage.
According to the invention, the funnel unit has an at least indirectly connectable or connected to the funnel bank - in particular cylindrical - jacket which surrounds at least the bearing housing concentrically radially spaced. The jacket is connected in such a decoupled manner to the bearing housing via at least radially and axially acting, spacer-holding damping members, that at least the funnel, the shaft, the rotor, the drive housing, the stator and the bearing housing of the remaining part of the device, especially the jacket and the funnel bank, so decoupled that vibrations are not or only partially transmitted.
This has the consequence that the vibration behavior of the hopper unit is significantly improved, higher hopper speeds are achieved, the energy consumption is lowered and the process reliability is increased. The attenuators are formed for example as two attenuators, which surround the bearing housing substantially at the axial height of the two rows of rolling elements. Suitable attenuators are vibration-damping rubber-metal elements or other elastic damping parts, such as rubber, plastic or foam rings. Instead of a ring and the use of multiple, distributed around the bearing housing individual elements is possible.
Since the rotating elements, which are formed in particular by the hopper, the shaft, the rotor and parts of the bearing unit, and the directly interacting with the rotating parts fixed parts, in particular the stator of the drive and the latter associated with the bearing housing, coupled together, if possible form small and light vibration unit, relative vibrations between the rotating and said fixed parts are avoided, so that a radial movement of the rotor within the stator due to unwanted vibrations, possibly even a drive-destroying contact between the rotor and stator is avoided.
The interface between this oscillation unit and the decoupled from the stationary support unit form the arranged between the bearing housing and connected to the funnel bank jacket arranged attenuators. The jacket serves either only as an interface between the attenuators and the funnel bank or exercises in a development of the invention directly or indirectly another function, preferably a shielding function by the jacket extends longitudinally over the funnel and the funnel substantially over the entire Length concentrically surrounds. The jacket has e.g. a cylindrical outer surface and an inner surface at least partially adapted to the shape of the outer surface of the funnel.
The cylindrical outer surface can serve as a receptacle for a cylindrical shielding element, which is displaceable for shielding the spindle on the jacket in the direction of the spindle. The jacket may be designed in one piece or in several pieces and be hinged, for example, in the area surrounding the funnel.
The inventive device is described below purely by way of example with reference to concrete embodiments shown schematically in the drawings, which also addresses further advantages of the invention. In detail show:
<Tb> FIG. 1 <sep> an embodiment of the inventive funnel unit with attenuators and a removable hopper assembly and
<Tb> FIG. 2 <sep> is a funnel assembly of the funnel unit from FIG. 1 which is composed of a funnel, a shaft, a rotor and a bearing unit.
Since FIG. 2 shows a detail of FIG. 1 for better illustration, both figures will be explained together below. In Fig. 1, a possible embodiment of the inventive hopper unit for a spinning device, which comprises a single drivable spindle 2 for receiving a thread on a thread receiving portion 1, shown purely schematically, while in Fig. 2, a separate from the rest of the funnel unit hopper assembly 21 shown schematically is. The spindle 2 and the hopper unit perform in an known manner an axial movement.
The thread receiving portion 1 of the spindle 2 is formed for example by that lateral surface of the spindle 2, which is at least partially surrounded by the - as shown in Fig. 1 - finished recorded thread 27. In the example shown, the winding of the thread takes place in the form of a cop on a sleeve 26 which is inserted on the spindle 2. The funnel unit has a funnel 4 with a cylindrical basic shape and a conically expanded end. Alternatively, it is possible, in particular, to make the entire funnel 4 cylindrical or conical or to give the funnel 4 any other shape suitable for carrying out the spinning process. The funnel 4 is rotatably connected to a shaft 6.
In the shaft 6 there is a continuous central thread guide bore 5, through which the thread enters the funnel 4 and there on the inner surface of the rotating funnel 4 to a yarn guide 28, which is for example formed as an eyelet, to the lower edge of the conical end of the Funnel 4 is guided. In an alternative, which will not be described here, the thread may be e.g. be led through a breakthrough at a suitable location to the outside or form a loop over the bottom edge of the funnel. By concentric spreading of the funnel 4 on the spindle 2 is thus carried out in a known manner, the winding of the thread. The funnel 4 and the shaft 6 are shown in the embodiment shown as a common part.
However, it is possible, the shaft 6 and the funnel 4 in two parts - each of suitable materials - form. The shaft 6 is rotatably supported radially and axially via a bearing unit 12 and is driven by a trained as an electric motor drive 7, the rotor 8 rotatably mounted on the shaft 6, driven. The connection between the shaft 6 and the rotor 8 can e.g. done by gluing. The bearing unit 12 is composed of two rows of rolling elements 23a and 23b, a cylindrical bearing sleeve 16 with two inner grooves 17 and two ground directly to the shaft 6 outer grooves 15 in which the two rows of rolling elements 23a and 23b respectively run together. The shaft 6 thus acts as an inner ring and the bearing sleeve 16 as an outer ring, since the bearing tracks are ground directly into the shaft 6 and the bearing sleeve 16.
Since the Wälzkörperführung takes place directly on the shaft 6, the bearing diameter is as small as possible, so that high bearing speeds are possible. Due to the arrangement of the bearing unit 12 described between the portion of the shaft 6, on which the rotor 8 sits, and the portion on which the hopper 4 is adjacent, the hopper 4 and the rotor 8 are cantilevered. The bearing sleeve 16 is enclosed by a likewise sleeve-shaped bearing housing 11 in play or transition fit. In order to prevent axial displacement of the bearing sleeve 16 and thus the shaft 6 relative to the bearing housing 11, a releasable connection, preferably a clamping screw 24 in the bearing housing 11 facing the shaft 6 is provided, which in a ring 22 made of suitable material, e.g.
POM, which is fixed in a central annular groove in the bearing sleeve 16, so engages that it is not deformed. The stator 10 of the drive 7 is located in a drive housing 9, via which the stator 10 is connected to the bearing housing 11. In the illustrated embodiment, the drive housing 9 and the bearing housing 11 are integral. Of course, a multi-part training is possible.
The bearing unit 12 is surrounded by two radially, axially and circumferentially acting damping members 14a and 14b, the drive housing 9 including the stator 10, the bearing housing 11 and the bearing sleeve 16 with a concentric radially spaced at least the bearing housing 11 surrounding cylindrical shell 13 decoupled connect.
The attenuators 14a and 14b are formed for example by rubber elastic damping rings and are located substantially at the axial height of the two rows of rolling elements 23a, 23b. The shell 13 has in the illustrated embodiment, a cylindrical outer surface 18, the hopper 4 concentrically surrounds substantially its entire length L4 with a small air gap and ends near the lower edge of the hopper 4. The inner surface 20 of the shell 13 is at least partially the shape of Outer surface 19 of the funnel 4 adjusted. By encapsulating the funnel 4 through the jacket 13, the air resistance torque at the funnel 4 is reduced, which results in lower energy consumption. In the area of the clamping screw 24, a bore in the casing 13 is provided in order to be able to release the clamping screws from the outside.
The jacket 13 is connected in an upper portion near the storage unit 12 to the hopper 3 of the spinning device and thus exerts both an interface function between the hopper bank 3 and the attenuators 14a and 14b, as well as a shielding function for the hopper 4. However, it is alternatively possible that the jacket 13 surrounds only the bearing housing 11 like a sleeve, is decoupled with selbigem via the attenuators 14 a and 14 b, the funnel 4 does not surround and exerts no shielding function for the hopper 4.
In this case, the sheath 13 is formed as a short housing which communicates with the hopper bank directly or indirectly.
By the vibrational decoupling of the bearing unit 12 and the drive 7 via the attenuators 14a and 14b of the jacket 13 and the funnel bank 3, the vibration behavior of the funnel unit is significantly improved, so that high hopper speeds, low vibrations and lower energy consumption can be achieved.
The outer diameter D16 of the bearing sleeve 16 is dimensioned larger than the maximum outer diameter D8 of the rotor 8, whereby the rotor 8 can be passed axially through the bearing housing 11.
By means of the detachable by loosening the clamping screw 24 connection between the bearing sleeve 16 and the bearing housing 11 thus the hopper 4, the shaft 6, the rotor 8 and the bearing unit 12 as a common hopper assembly 21 by axial displacement in the direction 25 of the hopper 4 of the remaining funnel unit can be easily separated. This is particularly for performing the regular maintenance of the storage unit 12 or the drive 7, for cleaning the hopper 4 or to replace the entire hopper assembly 21, for example, when changing the spinning process, of great advantage, since by loosening a clamping screw 24, the entire hopper assembly 21st can be removed.
Unnecessary downtime of the spinning device are thus avoided, which is why further maintenance-related costs can be saved in addition to the significant increase in productivity due to the achievable higher hopper speeds.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0024]
1: thread take-up area
2: spindle
3: Funnel Bank
4: Funnels
5: Thread guide hole
6: wave
7: drive
8: rotor
9: Drive housing
10: stator
11: Bearing housing
12: storage unit
13: coat
14a, 14b: attenuators
15: outer grooves (on the shaft 6)
16: bearing sleeve
17: inner grooves (the bearing sleeve 16)
18: outer surface of the shell 13
19: outer surface of the funnel 4
20: inner surface of the shell 13
21: common funnel component
22: ring
23a, 23b: rows of rolling elements
24: clamping screw
25: direction
26: sleeve
27: Picked up thread
28: yarn guide
L4:
Length of the funnel 4
D8: maximum outer diameter of the rotor 8
D16: Outer diameter of the sheath 16