CH706759A1 - Abschirmelement für eine Spindel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Abschirmelement (2) für eine Spindel (1) zur Aufnahme eines Fadens (3), welche an einer Spindelbank (4) einer Spinnmaschine befestigt ist. Die Spindel (1) besteht aus einem in einer mittel- oder unmittelbar drehfest mit der Spindelbank (4) verbindbaren Lagerhülse (5) gelagerten Spindelschaft (6), einem mit dem Spindelschaft (6) verbundenen Antriebselement (7), einem Aufnahmebereich (8) am Spindelschaft (6) zur Aufnahme des Fadens (3) und einem auf einer Ringbank (9) angebrachten Ringrahmen (10). Das Abschirmelement (2) ist unterhalb der Ringbank (9) montiert und axial entlang dem Spindelschaft (6) über wenigstens einen Teilabschnitt der Lagerhülse (5) verschiebbar, so dass der Aufnahmebereich (8) am Spindelschaft (6) durch das Abschirmelement (2) teilweise umschliessbar ist. Um bei hohem Faserflug und zunehmendem Spulendurchmesser Verstopfungen des Abschirmelements (2) zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass das Abschirmelement (2) an dem zur Ringbank (9) abgewandten Ende wenigstens eine Aussparung (11) über einen Teilbereich seines Umfangs aufweist.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Abschirmelement für eine Spindel zur Aufnahme eines Fadens, welche an einer Spindelbank einer Spinnmaschine befestigt ist. Die Spindel besteht aus einem in einer mittel oder unmittelbar drehfest mit der Spindelbank verbindbaren Lagerhülse gelagerten Spindelschaft, einem mit dem Spindelschaft verbundenen Antriebselement, einem Aufnahmebereich am Spindelschaft zur Aufnahme des Fadens und einem auf einer Ringbank angebrachten Ringrahmen. Das Abschirmelement ist unterhalb der Ringbank montiert und axial entlang dem Spindelschaft über wenigstens einen Teilabschnitt der Lagerhülse verschiebbar, so dass der Aufnahmebereich am Spindelschaft durch das Abschirmelement teilweise umschliessbar ist.

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

[0003] Abschirmelemente, wie beispielsweise aus der DE 102005 040902 bekannt, werden vor allem bei schnell laufenden Spindeln eingesetzt, um sowohl die teilweise erhebliche Geräuschbelastung der Umgebung, als auch den Energieverbrauch aufgrund der Luftwirbel, die sich rings um jede Fadenspule ergeben, herab zu setzen. Durch die Vereinigung der jeweiligen Luftwirbel, die sich von Spindel zu Spindel weitertransportieren, bildet sich auf beiden Seiten der Spinnmaschine in Längsrichtung eine Luftströmung die ausserdem zur Folge haben kann, dass freie Faserenden auf dem erzeugten Faden abgespreizt werden und infolgedessen ein unerwünscht haariger Faden entsteht, wodurch der Luftwiderstand der jeweiligen Fadenspulen weiter vergrössert wird. Ein grosser Teil der Antriebsenergie der Spindeln wird auf diese Weise zweckentfremdet gebunden. Vor allem bei grösseren Fadenspulendurchmessern wirken sich diese negativen Effekte sowohl aufgrund der höheren Umfangsgeschwindigkeit, als auch wegen der auf den Faden wirkenden ansteigenden Zentrifugalkraft nachteilig auf die gesamte Energiebilanz des Verfahrens, die Belastung des Personals und die Fadenqualität aus.

[0004] Das in der DE 10 2005 040 902 beschriebene Abschirmelement hat eine im wesentlichen zylindrische Form und ist einstückig mit einer glatten, geschlossenen Innenzylinderfläche ausgebildet. Das Abschirmelement ist unterhalb einer Ringbank und oberhalb des Antriebs der Spindel angeordnet und ist gemeinsam mit der Ringbank auf einer Lagerhülse axial entlang einem Spindelschaft auf- und ab bewegbar. In einer Abschirmstellung umgibt das Abschirmelement den Spindelschaft im Wesentlichen in einem Aufnahmebereich, der zur Aufnahme des Fadens vorgesehen ist. Der aufgenommene Faden bildet eine Fadenspule, die beispielsweise als ein Kops ausgebildet ist. Die Länge des Abschirmelements ist derart bemessen, dass die Abschirmung des gesamten Maximaldurchmesserbereichs der Fadenspule ermöglicht wird. Aufgrund der glatten, gleichmässigen und geschlossenen Mantelfläche des Innenbereichs des Abschirmelements können durch Strömungswiderstände bedingte Energieverluste an der Spindel möglichst klein gehalten werden. Diese Ausgestaltung des Innenbereichs des Abschirmelements hat jedoch zur Folge, dass sich Faserflug an der Innenfläche des Abschirmelements festsetzt und sich Faseransammlungen z.B Faserknäuel bilden, die aufgrund der sich ändernden Luftströmung zwischen Abschirmelement und Fadenspule nur schwierig aus dem Abschirmelement abzuführen sind. Bei hohem Faserflug und zunehmendem Spulendurchmesser treten dadurch Verstopfungen des Abschirmelements auf. Dies wiederum hat zur Folge, dass Verschmutzungen wie z.B Staub während des Spinnvorgangs nicht aus dem Abschirmelement abfliessen können. Um weiterhin eine hohe Fadenqualität und einen energetisch optimalen Zustand sicherzustellen, muss daher nach einer bestimmten Betriebsdauer die Spindel angehalten und das Abschirmelement von Fasern gereinigt werden.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Abschirmelement einer Spindel für eine Spinnmaschine zur Aufnahme eines Fadens derart zu gestalten, dass Verstopfungen des Abschirmelements im Wesentlichen vermieden werden und die Energieeinsparung an der Spindel weiterhin hoch bleibt.

[0006] Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Abschirmelement an dem zur Ringbank abgewandten Ende wenigstens eine Aussparung über einen Teilbereich seines Umfangs aufweist. Versuche haben gezeigt, dass mittels einer derart angeordneten Aussparung Verstopfungen während des Spinnvorgangs vermieden werden können. Kontinuierlich entstehende Verschmutzungen wie z.B Staub oder Faserflug können so zuverlässig aus dem Abschirmelement abgeführt werden, so dass eine durchgehend hohe Fadenqualität gewährleistet ist.

[0007] Nach der Behebung eines länger andauernden Fadenbruchs besteht die Gefahr, dass sich Faserflug beziehungsweise Garnabschlag an der Innenfläche des Abschirmelements festsetzt und sich Faseransammlungen z.B Faserknäuel bilden, welche schwierig aus dem Abschirmelement abzuführen sind. Um einen kontinuierlichen Abtransport des Faserflugs zu erreichen und dadurch die Bildung von Faserknäuel zu minimieren, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Innenfläche des Abschirmelements in dem den Aufnahmebereich umgebenden Bereich konusförmig ausgeführt ist, und zwar derart, dass der Innendurchmesser zur Ringbank hin abgestuft oder kontinuierlich abnimmt.

[0008] Zur Sicherstellung eines ausreichenden Reinigungseffektes ist es weiter vorteilhaft, wenn die Aussparung einseitig offen ist.

[0009] Für die Entfernung von Faseransammlungen aus dem Abschirmelement ist es zudem vorteilhaft, wenn die Aussparung bogenförmig ausgestaltet ist. Es können so Fliehkräfte, die an den Faseransammlungen angreifen, ausgenutzt werden, um Faseransammlungen aus dem Abschirmelement herauszuschleudern. Als Folge können kontinuierlich entstehende Verschmutzungen besser aus dem Abschirmelement abfliessen.

[0010] Versuche haben zudem ergeben, dass ein guter Selbstreinigungseffekt vorhanden ist, wenn die Aussparung kegelförmig ausgestaltet ist.

[0011] Für einen optimalen Abtransport des Faserflugs aus dem Abschirmelement hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Wandstärke des Abschirmelements im Bereich der Aussparung abnimmt. Das Festhaken von Fasern an den Kanten der Aussparung kann dadurch minimiert werden.

[0012] Zur Führung des Abschirmelements auf der Lagerhülse hat es sich zudem als vorteilhaft erwiesen, wenn an der Innenfläche an dem zur Ringbank abgewandten Ende des Abschirmelements ein Führungselement angebracht ist.

[0013] Zur Zentrierung des Abschirmelements an der Ringbank ist es vorteilhaft, wenn das Abschirmelement lösbar über eine Schnappverbindung am Ringrahmen befestigt ist und zwar derart, dass im Bereich der Schnappverbindung der Ringrahmen und das Abschirmelement radial zueinander positioniert sind. Neben einer guten Zentrierung hat eine derartige Befestigung den Vorteil, dass das Abschirmelement bei Servicearbeiten schnell von der Spindel entfernt werden kann.

[0014] Bei der Anordnung mehrerer Spindeln nebeneinander besteht aufgrund der Fertigungstoleranzen ein Versatz zwischen der Lagerhülse und dem Ringrahmen. Um diesen Versatz zu kompensieren, ist es weiter vorteilhaft, wenn die Schnappverbindung gelenkig ausgeführt ist, so dass das Abschirmelement quer zur Längsachse des Ringrahmens schwenkbar ist. Durch den zusätzlichen Freiheitsgrad kann das Abschirmelement möglichst reibungsarm auf der Lagerhülse auf und abgleiten.

[0015] Um die Zentrierung des Abschirmelements an der Ringbank sicherzustellen, hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, wenn die Schnappverbindung derart ausgeführt ist, dass entweder das Abschirmelement an der Innen oder Aussenfläche an dem zur Ringbank zugewandten Ende eine umlaufende Vertiefung und der Ringrahmen eine in die Vertiefung ragende umlaufende Erhöhung oder der Ringrahmen eine umlaufende Vertiefung und das Abschirmelement an der Innen oder Aussenfläche an dem zur Ringbank zugewandten Ende eine in die Vertiefung ragende umlaufende Erhöhung aufweist.

[0016] Die Erfindung wird anhand nachfolgenden Ausführungsbeispielen näher gezeigt und beschrieben. Es zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>einen Querschnitt einer Spindel mit einem Abschirmelement, welches eine bogenförmige Aussparung aufweist, <tb>Fig. 2<SEP>eine vergrösserte Darstellung eines Abschirmelements nach Fig. 1 mit einer konischen Innenfläche, <tb>Fig. 3<SEP>ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Abschirmelements nach Fig. 2 mit einer kegelförmigen Aussparung, <tb>Fig. 4<SEP>eine Schnittdarstellung A aus Fig. 2 <tb>Fig. 5<SEP>einen vergrösserten Teilausschnitt Z aus Fig. 1 , mit Darstellung der Befestigung des Abschirmelements am Ringrahmen

[0017] Die Spindel 1 gemäss Fig. 1 umfasst einen antreibbaren Spindelschaft 6, auf dem ein zur Aufnahme eines Fadens 3 bestimmter Aufnahmebereich 8 vorgesehen ist. Im Aufnahmebereich 8 ist auf den Spindelschaft 6 eine Hülse 17 aufgesteckt, aufweiche der Faden 3 zu einer Fadenspule 18, die beispielsweise als ein Kops ausgebildet ist, aufgewunden wird. Der Spindelschaft 6 ist rotierbar in einer Lagerhülse 5 gelagert, die mittel- oder unmittelbar drehfest mit der Spindelbank 4 der Spinnmaschine verbunden ist. Als Spindelbank 4 ist allgemein ein gegenüber dem Grundkörper der Spinnmaschine feststehendes Bauteil der Spinnmaschine zu verstehen, auf welchem die Spindel 1 angeordnet ist. Auf der zum Aufnahmebereich 8 gegenüberliegenden Hälfte des Spindelschafts 6 ist ein Antriebselement 7 angeordnet, mittels welchem der Spindelschaft 6 angetrieben wird. Somit befindet sich die Lagerung zwischen dem Antriebselement 7 und dem zur Aufnahme des Fadens 3 vorgesehenen Aufnahmebereich 8. Das Antriebselement 7 ist beispielsweise als ein von einem Antriebsriemen der Spinnmaschine antreibbarer Wirtel, oder wie in diesem Ausführungsbeispiel als ein Rotor eines Elektromotors ausgebildet. Die Spindel 1 weist ausserdem ein Abschirmelement 2 auf, welches den Aufnahmebereich 8 am Spindelschaft 6 zumindest teilweise umschliesst. Das Abschirmelement 2 ist unterhalb der Ringbank 9 am Ringrahmen 10 angeordnet und axial entlang dem Spindelschaft 6 über wenigstens einen Teilabschnitt der Lagerhülse 5 verschiebbar. Im vorliegenden Beispiel weist das Abschirmelement 2 eine zylindrische Innenfläche 12 auf und enthält an einem Teilbereich seines Umfangs eine Aussparung 11, durch welche Fasern und Verschmutzungen aus dem Abschirmelement 2 abfliessen können. Die Führung des Abschirmelements 2 auf der Lagerhülse 5 erfolgt über ein Führungselement 13, das an der Innenfläche 12 des Abschirmelements 2 im Bereich der Aussparung 11 angeordnet ist.

[0018] In einer weiteren Ausführungsform gemäss Fig. 2 weist das Abschirmelement 2 aus Fig. 1 in dem den Aufnahmebereich 8 umgebenden Bereich eine konusförmige Innenfläche 12 auf. Die Innenfläche 12 ist dabei derart ausgebildet, dass der Innendurchmesser 19 im Aufnahmebereich 8 von oben nach unten kontinuierlich unter einem Winkel y (2°<y<5°) abnimmt. Im Gegensatz zu einem Abschirmelement 2 mit einer zylindrischen Innenfläche 12 ist dadurch sichergestellt, dass Verschmutzungen optimal aus dem Abschirmelement 2 abgeführt werden. Ein optimaler Abtransport der Verschmutzungen wird erreicht, wenn bei maximalem Fadenspulendurchmesser der Abstand zwischen Fadenspule 18 und Innenfläche 123–10mm beträgt. Hindernisse radialer oder axialer Ausrichtung auf der Innenfläche 12 des Abschirmelements 2 verursachen beim Auftreten eines Fadenbruchs einen sofortigen Faserflug durch Abreissen des Garnendes. Das Abschirmelement 2 weist daher zur Minimierung von Faserflug eine glatte, abriebfeste Innenoberfläche auf. Dadurch gelingt es, im Abschirmelement 2 die Entstehung von grösseren Faseransammlungen zu verhindern. Darüber hinaus muss beim Entfernen von entstandenem Faserflug die statische Aufladung berücksichtigt werden, welche zu einem Anhaften der Fasern an der Innenfläche 12 des Abschirmelements 2 führt. Das Abschirmelement 2 besteht deshalb aus einem Material, das eine geringe elektrostatische Aufladung aufweist, wie z.B Polycarbonat oder Plexiglas. Eine kontinuierliche Abführung von Faserflug und Verschmutzungen aus dem Abschirmelement 2 ist dadurch sichergestellt. Am unteren Ende zeigt das Abschirmelement 2 über einen Teilbereich seines Umfangs eine bogenförmige Aussparung 11, wobei der Radius R der Aussparung 11 über den Umfang des Abschirmelements 2 kontinuierlich abnimmt. Die Aussparung 11 weist eine genügend grosse Fläche auf, so dass auch grössere Faseransammlungen unter Ausnutzung der Fliehkräfte aus dem Abschirmelement 2 herausgeschleudert werden können. Im Bereich der Aussparung 11 ist an der Innenfläche 12 des Abschirmelements 2 ein Führungselement 13 angeordnet, durch welches das Abschirmelement 2 auf der Lagerhülse 5 geführt ist. Zur Aufnahme des Führungselements 13 weist das Abschirmelement 2 am unteren Ende im Bereich der Aussparung 11 eine zylindrische Form auf. Durch die Anordnung des Führungselements 13 im Abschirmelement 2 entsteht die Gefahr, dass sich Fasern im Bereich der Aussparung 11 des Abschirmelements 2 verfangen, wodurch der Abtransport von Fasern und Verschmutzungen reduziert würde. Um dem entgegenzuwirken, weist das Führungselement 13 an der Oberkante der Aussparung 11 einen dünnwandigen Verbindungssteg 16 auf. Um ein Festsetzen der Fasern an der Aussparung 11 zu vermeiden, nimmt darüber hinaus die Wandstärke des Führungselements 13 in Richtung der Oberkante der Aussparung 11 ab. Durch die Kombination von konusförmiger Innenfläche 12, bogenförmiger Aussparung 11 und Führungselement 13 gelingt es, kontinuierlich einen Kops zu spinnen, ohne dass zwischenzeitlich das Abschirmungselement 2 gereinigt werden muss.

[0019] Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Abschirmelements 2. In dieser ist die Aussparung 11 am unteren Ende des Abschirmelements 2 kegelförmig ausgestaltet. Das Führungselement 13 zeigt auch in dieser Ausführungsform einen durchgehenden Verbindungssteg 16, so dass das Festhaken von Fasern an den Kanten der Aussparung 11 auf einem Minimum gehalten werden kann.

[0020] In einer weiteren Ausführungsform gemäss Fig. 4 nimmt die Wandstärke des Abschirmelements 2 im Bereich der Aussparung 11 ab, wodurch ein Festsetzen der Fasern an der Aussparung 11 vermieden wird. Der Abtransport von Fasern und Verschmutzungen aus dem Abschirmelement 2 wird dadurch weiter verbessert.

[0021] Die Zentrierung beziehungsweise Befestigung des Abschirmelements 2 am Ringrahmen 10 erfolgt über eine Schnappverbindung 14. In einer Ausführungsform, gemäss Fig. 5 , weist das Abschirmelement 2 dazu an der Innenfläche 12 an dem zur Ringbank 9 zugewandten Ende eine umlaufende Vertiefung und der Ringrahmen eine in die Vertiefung ragende umlaufende Erhöhung auf. Das Abschirmelement 2, welches elastische Eigenschaften aufweist, kann so einfach auf den Ringrahmen 10 aufgesteckt werden. Im Bereich der Schnappverbindung 14 ist das Abschirmelement 2 und der Ringrahmen 10 somit radial zueinander positioniert. Darüber hinaus ist die Schnappverbindung 14 derart gelenkig ausgeführt, dass das Abschirmelement 2 quer zur Längsachse 15 des Ringrahmens 10 um einen Schwenkpunkt S schwenkbar ist. Durch den zusätzlichen Freiheitsgrad kann das Abschirmelement 2 bei einem Versatz zwischen der Lagerhülse 5 und dem Ringrahmen 10, welcher z.B durch Fertigungstoleranzen entsteht, möglichst reibungsarm auf der Lagerhülse 5 auf und abgleiten.

Claims (11)

1. Abschirmelement (2) für eine Spindel (1) zur Aufnahme eines Fadens (3), welche an einer Spindelbank (4) einer Spinnmaschine befestigt ist, mit – einem in einer mittel oder unmittelbar drehfest mit der Spindelbank (4) verbindbaren Lagerhülse (5) gelagerten Spindelschaft (6) – einem mit dem Spindelschaft (6) verbundenen Antriebselement (7) – einem Aufnahmebereich (8) am Spindelschaft (6) zur Aufnahme des Fadens (3) – einem auf einer Ringbank (9) angebrachten Ringrahmen (10), wobei das Abschirmelement (2) unterhalb der Ringbank (9) angebracht ist und axial entlang dem Spindelschaft (6) über wenigstens einen Teilabschnitt der Lagerhülse (5) verschiebbar ist, so dass der Aufnahmebereich (8) am Spindelschaft (6) durch das Abschirmelement (2) teilweise umschliessbar ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (2) an dem zur Ringbank (9) abgewandten Ende wenigstens eine Aussparung (11) über einen Teilbereich seines Umfangs aufweist.

2. Abschirmelement nach dem vorherigen Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (12) in dem den Aufnahmebereich (8) umgebenden Bereich konusförmig ausgeführt ist, wobei der Innendurchmesser (19) zur Ringbank (9) hin abgestuft oder kontinuierlich abnimmt.

3. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (11) einseitig offen ist.

4. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (11) bogenförmig ausgestaltet ist.

5. Abschirmelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (11) kegelförmig ausgestaltet ist.

6. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Aussparung (11) die Wandstärke abnimmt.

7. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenfläche (12) an dem zur Ringbank (9) abgewandten Ende ein Führungselement (13) angebracht ist, durch welches das Abschirmelement (2) auf der Lagerhülse (5) geführt ist.

8. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (2) lösbar über eine Schnappverbindung (14) am Ringrahmen (10) befestigt ist, wobei im Bereich der Schnappverbindung (14) der Ringrahmen (10) und das Abschirmelement (2) radial zueinander positioniert sind.

9. Schnappverbindung nach vorherigem Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass die Schnappverbindung (14) gelenkig ausgeführt ist, so dass das Abschirmelement (2) quer zur Längsachse (15) des Ringrahmens (10) schwenkbar ist.

10. Abschirmelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmelement (2) an der Innen oder Aussenfläche an dem zur Ringbank (9) zugewandten Ende eine umlaufende Vertiefung und der Ringrahmen (10) eine in die Vertiefung ragende umlaufende Erhöhung aufweist.

11. Abschirmelement nach einem der Ansprüche 1–9 dadurch gekennzeichnet, dass der Ringrahmen (10) eine umlaufende Vertiefung und das Abschirmelement (2) an der Innen oder Aussenfläche an dem zur Ringbank (9) zugewandten Ende eine in die Vertiefung ragende umlaufende Erhöhung aufweist.