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Verfahren zum Verspinnen einer Faserlunte auf einer Ringspinnmaschine
mit bewegter Ringbank sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens Die Erfindung
bezieht sich auf eine Ringspinnmaschine mit bewegter Ringbank, wobei beim Verspinnen
einer Faserlunte die Ringbank einen Lagenhub zur Lagenbewicklung des Kötzers und
einen Grundhub zur fortschreitenden Kötzerbildung ausführt und wobei zum Ausgleich
der Fadenspannung auch den Fadenführern ein Lagenhub und ein Grundhub, jedoch mit
veränderlicher Amplitude erteilt wird, zu welchem Zweck der Halter der Fadenführer
in einer senkrechten Gleitbahn des Maschinenrahmens geführt und durch Zugseile mit
einem sowohl den Lagenhub als auch den stetig fortschreitenden Grundhub der Ringbank
bewirkenden Antriebsglied verbunden ist, wobei während der fortschreitenden Kötzerbildung
der Abstand zwischen den Fadenführern und der Ringbank verändert wird.
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Die Bewegung der Fadenführer gleichzeitig mit der Bewegung der Ringbank
bietet gegenüber Ringspinnmaschinen mit bewegter Ringbank, aber ortsfesten Fadenführern,
bei denen mit zunehmender Kötzerbildung die Länge des Fadenballons abnimmt, bekanntlich
den Vorteil, daß der Fadenballon stets eine gewisse Länge beibehält, wodurch er
durch Verdickungen im Faden hervorgerufene Stöße leichter auffangen kann, d. h.
mit anderen Worten ständig eine gewisse Elastizität besitzt. Es treten zwar bei
größerer Ballonlänge Fliehkräfte auf, die eine höhere Fadenspannung nach sich ziehen,
doch können diese Fliehkräfte in an sich bekannter Weise durch Fadenballoneinschnürungsringe
aufgefangen bzw. unterbunden werden. Es hat sich im praktischen Betrieb von Ringspinnmaschinen
herausgestellt, daß es günstig und vorteilhaft ist, die Fadenballonlänge bis zur
Fertigstellung des Kötzers in einer bestimmten günstigsten Länge aufrechtzuerhalten.
Diese günstigste Fadenballonlänge ist jedoch meist kleiner als der anfängliche Mindestabstand
zwischen Ringbank und Fadenführern, der durch die Höhe der auf den Spindeln aufgesetzten
Spulenhülsen gegeben ist. Um die günstigste Fadenballonlänge zu erreichen, ist es
somit erforderlich, den Fadenführern eine Bewegung mit veränderlicher Amplitude
zu erteilen, oder die Fadenführer zunächst in Ruhe zu belassen.
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Bei einer bekannten Ringspinnmaschine der eingangs erläuterten Art
erfolgt die Bewegungsübertragung von der Ringbank auf den Fadenführerhalter durch
die Zugorgane unstetig. Solange die Ringbank ihren Lagenhub im unteren Kötzerbereich
ausführt, werden die Zugorgane nur im letzten Teil des Hubes gestrafft und heben
dabei den Fadenführerhalter nur um eine kurze Strecke an. Diese Strecke verlängert
sich dann allmählich. Beim Straffen der Zugorgane entsteht dabei jedesmal ein unerwünschter
Stoß.
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Es ist auch bekannt, die Fadenführer zunächst in Ruhe zu belassen,
solange sich die Ringbank im unteren Teil ihres Bewegungsbereiches befindet, und
die Anordnung so zu treffen, daß die Ringbank die Fadenführer bei ihrer Aufwärtsbewegung
erst mitnimmt, wenn die günstigste Ballonlänge erreicht ist. Auch bei dieser Mitnahme
muß das Gewicht des Fadenführerhalters ruckweise von der Ringbank mitgenommen werden,
was zu einer nachteiligen, stoßweisen Beanspruchung führt.
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Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zum Verspinnen einer Faserlunte
auf einer Ringspinnmaschine vorgeschlagen, durch welches die angeführten Mängel
beseitigt werden und eine ruhige, stoßfreie und stetige Bewegung der Ringbank und
des Fadenführerhalters und somit ein bestmöglicher Ausgleich der Fadenspannung gewährleistet
wird.
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Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Lagenhub und
der Grundhub der Fadenführer und mit ihnen in bekannter Weise verbundener Balloneinschnürungsringe
ständig synchron mit der Ringbank erfolgen und die Amplituden des Lagenhubes der
Fadenführer von einem Mindestmaß bei der Ansatzbildung des Kötzers stetig bis zu
einem Höchstwert anwachsen, der dann bis zur Fertigstellung des Kötzers beibehalten
wird, wobei zugleich der Grundhub der Fadenführer von einem Nullwert bis zu einem
Höchstwert stetig ansteigt, der dann bis zur Fertigstellung des Kötzers beibehalten
wird.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann eine
Vorrichtung verwendet werden, bei welcher, wie bekannt, der Fadenführerhalter durch
eine senkrechte Gleitbahn des Maschinenrahmens geführt und durch Zugseile mit einem
sowohl den Lagenhub als auch den stetig fortschreitenden Grundhub der Ringbank bewirkenden
Antriebsglied verbunden ist, wobei während der fortschreitenden Kötzerbildung der
Abstand zwischen den Fadenführern und der Ringbank verändert wird. Erfindungsgemäß
ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß in die aus den Zugseilen bestehende
Verbindung eine nasenförmige Kurvenscheibe eingeschaltet ist, die die Bewegung der
Ringbank stetig, jedoch mit einem entsprechend dem wachsenden Grundhub der Fadenführer
sich ändernden Übersetzungsverhältnis auf den Begrenzungsringe tragenden Fadenführerhalter
überträgt.
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Zweckmäßig ist diese Vorrichtung so ausgebildet, daß die nasenförmige
Kurvenscheibe auf einer Welle befestigt ist, welche eine auf ihr befestigte Riemenscheibe
trägt, und daß das eine Zugseil auf der nasenförmigen Kurvenscheibe befestigt und
um diese herumgeschlungen ist und das andere Zugseil um die Riemenscheibe herumgewickelt
und einerseits an ihr und andererseits am Halter des Fadenführers befestigt ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen zeigt Fig.
1 eine Schnittansicht eines Teiles der Ringspinnmaschine mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der Stellung zu Beginn der Kötzerbildung, Fig. 2 die Stellung der
Ringbank und des Fadenführerhalters bei fertiggestelltem Kötzer, Fig. 3 eine Vorderansicht
eines Abschnittes der Ringspinnmaschine, Fig. 4 eine Einzelheit der Bewegungsübertragungsglieder,
Fig. 5 und 6 die Einzelheiten und Lage des Balloneinschnürungsringes während der
Kötzerbildung bzw. während des Auswechselns der fertiggewickelten Kötzer, Fig. 7
die Stellung eines Teiles der Bewegungsübertragungsglieder während des Spulenwechsels,
Fig. 8 und 9 die Anordnung eines das Gewicht des Fadenführerhalters ausgleichenden
Gegengewichtes in zwei verschiedenen Betriebslagen, Fig. 10 und 10a die Einrichtung
zum Anheben des Fadenführerhalters bei stillstehender Ringbank und Fig. 11 ein den
Lagenhub und Grundhub sowohl der Ringbank als auch des Fadenführerhalters erläuterndes
Diagramm.
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In den Zeichnungen sind nur jene Teile einer Ringspinnmaschine dargestellt,
die zum Verständnis der Erfindung unerläßlich sind.
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Auf der Spindelbank 23 sind Spindelhalter 24 befestigt, welche die
Zapfen der Spindeln 25 enthalten, auf welche die leeren Spulenhülsen aufgesteckt
werden, auf die dann der Faden in aufeinanderliegenden, konischen Lagen aufgewickelt
wird. Die Spindeln 25 werden in bekannter Weise durch einen nicht dargestellten
Riementrieb oder durch andere geeignete Mittel angetrieben. Eine Ringbank 2 führt
einen Lagenhub zur Lagenbewicklung des Kötzers und einen Grundhub zur fortschreitenden
Kötzerbildung aus. Der Rahmen der Ringspinnmaschine ist mit 26 bezeichnet.
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Am Rahmen 26 ist mit Hilfe eines Trägers 5 eine Gleitbahn 4, die die
Form einer Führungsbuchse hat, befestigt, in welcher ein Halter 3 frei verschiebbar
geführt ist. Der Halter 3 unterstützt ein die Fadenführer 22 tragendes Querstück
1 und sein in der Gleitbahn 4 geführter Teil ist mit Längsnuten 14' versehen, welche
Laufkugeln 14 enthalten. Diese Kugeln 14 dienen zur Wälzlagerung des Halters 3 in
der Gleitbahn 4 und gewährleisten einen leichten Lauf des Halters 3. An diesem ist
ferner eine Welle 10 drehbar gelagert, an der über jeder Spindel 25 ein runder Balloneinschnürungsring
11 befestigt ist. Die Ringe 11 befinden sich normalerweise in waagerechter Lage
(s. Fig. 1, 2, 3 und 5).
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Die Ringbank 2 wird von Hubstangen 33 getragen, die sich auf die Enden
von Armen 36 abstützen. Diese sind mit ihren anderen Enden an einer Welle 32 befestigt,
die im Maschinengestell drehbar gelagert ist und sich in dessen Längsrichtung erstreckt.
Auf der Welle 32 ist auch mindestens ein Segment 34 befestigt, an dessen Umfang
eine Kette 35 angreift, welche in bekannter Weise hin und her bewegt wird und somit
der Ringbank 2 den Lagenhub und den Grundhub erteilt.
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Der Fadenführerhalter 3 ist mit der Ringbank 2 zu synchroner Bewegung
durch Bewegungsübertragungsglieder gekuppelt, die aus folgenden Teilen bestehen.
Ein Seil 7, mit einem Ende am Halter 3 befestigt, ist über eine Umlenkrolle 6 geführt
und mit dem anderen Ende am Umfang einer zylindrischen Scheibe 9 befestigt. Ein
weiteres Seil 16 ist mit seinem Ende am Umfang einer nasenförmigen Kurvenscheibe
15 befestigt, die mit der Scheibe 9 auf der gleichen Drehachse 20 festsitzt. Das
Seil 16 ist dann über eine Umlenkrolle 27 geführt und mit seinem anderen Ende mit
einem Schaft 17 fest verbunden, der in eine geschlossene Buchse 18 eingeführt ist
und an seinem Ende einen Federteller 19a trägt. Zwischen dem Teller 1911 und dem
Deckel der Buchse 18 drückt eine Spiralfeder 19 den Schaft 17 in die Buchse 18 hinein.
Mit einem Bund 1711 liegt der Schaft 17 im normalen Betrieb am Deckel der Buchse
18 an (Abstand d = 0 in Fig. 1). Auf die Wirkung dieser Federeinrichtung wird nachfolgend
noch eingegangen werden. Das untere Ende der Buchse 18 ist mittels eines Sternankers
21 am Ende eines Armes 31 angelenkt, der an der Antriebswelle 32 der Ringbank 2
befestigt ist.
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In Fig.4 ist das besondere Übertragungsglied, nämlich die nasenförmige
Kurvenscheibe 15 in vergrößertem Maßstab einzeln herausgezeichnet. Aus dieser Darstellung
ist ersichtlich, daß das Profil der Scheibe 15 einen Abschnitt a, in dem der Radius
gleichbleibend ist, und einen Abschnitt b mit stätig zunehmenden Radius aufweist.
Aus dieser Ausbildung der Scheibe 15, an der das Zugseil 16 befestigt ist, ergibt
sich, daß der Drehwinkel der Scheibe 15 beim Abwickeln des Seiles 16 um ein gewisses
Stück verschieden ist, je nachdem, an welcher Stelle des Profils der Scheibe 15
der Ablaufpunkt des Seiles 16 liegt. Dieser Drehwinkel ist um so kleiner, je größer
der Abstand des genannten Ablaufpunktes von der Drehachse der Scheibe 15 ist und
nimmt zu (s. die in Fig. 4 eingetragenen Winkel a1, a2, a3 usw.), je kleiner dieser
Abstand wird, um im Abschnitt a, in welchem das Scheibenprofil einen konstanten
Radius besitzt, einen gleichbleibenden Wert anzunehmen.
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Zufolge der Befestigung der Zugseile 7 und 16 an den Scheiben 9 bzw.
15 entspricht einem Abwickeln des Seiles 16 von der Scheibe 15, ein Aufwickeln des
Seiles 7 auf die Scheibe 9 und umgekehrt und zufolge der Zwischenschaltung der nasenförmigen
Kurvenscheibe 15 ändert sich das Übersetzungsverhältnis
zwischen
den Seilen 7 und 16 im Verlauf des Ringbankhubes in einem Abschnitt stetig, während
es in einem anderen Abschnitt konstant bleibt.
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Der Betrieb der Ringspinnmaschine zur Bewicklung der Spulenhülsen
spielt sich folgendermaßen ab. Zu Beginn werden die leeren Hülsen auf die Spindeln
25 gesteckt, die Ringbank 2 in ihre unterste Lage gebracht (s. Fig. 1). Die Fadenführer
22 befinden sich knapp oberhalb der Spulenhülsen. Der Bund 17a des Schaftes 17 liegt
am Deckel der Buchse 18 an (d = 0), und dieser Zustand bleibt während des gesamten
Arbeitsvorganges der Kötzerbildung aufrechterhalten. Die nasenförmige Kurvenscheibe
15 ist auf der Welle 20 in einer solchen Stellung befestigt, daß das Seil 16 in
dieser Arbeitsstellung der Maschine tangential zu einem Punkt der Nase der Kurvenscheibe
verläuft, der von der Drehachse 20 am weitesten entfernt ist.
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Es versteht sich, daß für sämtliche Organe der Maschine entsprechende
Einstellmittel vorhanden sind, um die gewünschten Lägen der einzelnen Teile zu Beginn
des Arbeitsspieles ein- und aufeinander abstellen zu können.
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Die Ringbank 2 beginnt nun ihre Bewegungen zum Aufbau des Kötzers,
und zwar führt sie einen Lagenhub zur Lagenbewicklung und einen Grundhub zur fortschreitenden
Kötzerbildung aus. Die beiden Bewegungen überlagern sich und werden auf die Ringbank
in bekannter Weise durch die Welle 32, die Arme 36 und Hubstangen 33 übertragen.
Die oben erläuterten Bewegungsübertragungsglieder sorgen dafür, daß auch den Fadenführern
22 und Balloneinschnürungsringen 11 ein Lagenhub und ein Grundhub erteilt wird,
wobei die Bewegungen der Fadenführer 22 und Balloneinschnürungsringe 11 ständig
synchron mit der Ringbank 2 erfolgen. Bei der Ansatzbildung des Kötzers betragen
jedoch die Amplituden des Lagenhubes sowie der Grundhub des Fadenführerhalters 3
infolge der Wirkung der nasenförmigen Kurvenscheibe 15 und deren Stellung bei Beginn
des Arbeitsspieles ein Mindestmaß. In Fig. 11 ist das Diagramm der Bewegungen der
Ringbank und der Fadenführer gezeigt und mit x die Anfangsamplitude des Lagenhubes
der Ringbank, mit y jene des Lagenhubes der Fadenführer bei der Ansatzbildung des
Kötzers angegeben.
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Beim Fortgang der Kötzerbildung steigt die Ringbank entsprechend ihrem
Grundhub stetig an, was zur Folge hat, daß sich das Seil 16 immer mehr von der Nasenscheibe
15 abwickelt, wobei der Ablaufpunkt des Seiles vom Scheibenprofil an Stellen des
Profils gelangt, die einen immer kleineren Abstand von der Drehachse 20 besitzen.
Die Drehwinkel der Scheibe 15 nehmen somit stetig zu, auch die Amplituden des Lagenhubes
der Fadenführer wachsen stetig an. Der Grundhub der Fadenführer steigt zugleich
bei jedem Lagenhub stetig an. Sobald der Ablaufpunkt des Seiles 16 in den Abschnitt
a (mit gleichbleibendem Radius) der Scheibe 15 gelangt, haben die Amplituden des
Lagenhubes und der Grundhub der Fadenführer einen Höchstwert erreicht, den sie bis
zur Fertigbewicklung des Kötzers beibehalten, da das Hubverhältnis der beiden Seile
7 und 16, welches dem Verhältnis der Radien der Scheibe 9 und des Abschnittes a
der Nasenscheibe 15 entspricht, nunmehr unverändert bleibt. In Fig. 11 ist der gleichbleibende
Höchstwert der Amplitude des Lagenhubes der Fadenführer mit y1 bezeichnet. Dieser
Wert entspricht ungefähr der konstanten Amplitude x1 des Lagenhubes der Ringbank.
Dieser Umstand tritt ein, wenn der Fadenballon, dessen mittlere Länge von Beginn
des Kötzeraufbaues an stetig abnahm, die günstigste Länge erreicht hat, die sodann
praktisch gleichbleibend aufrechterhalten wird (s. Fig.2).
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Nach Beendigung der Kötzerbildung werden alle Teile der Ringspinnmaschine
in ihre in Fig. 1 gezeigte Ausgangslage zurückgeführt. Die Ringbank 2 wird gesenkt,
und auch die Fadenführer 22 und Balloneinschnürungsringe 11 kehren in ihre Lage
zu Beginn des Arbeitsspieles zurück. Um die Abnahme der vollen Kötzer zu erleichtern,
kann bei stillstehender Ringbank 2 in der Lage gemäß Fig. 1 die nachfolgend beschriebene
Zusatzeinrichtung zum Anheben der Fadenführer 22 und Balloneinschnürungsringe 11
betätigt werden.
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Auf der Welle 20, auf der die Scheiben 9 und 15 befestigt sind, sitzt
fest ein Kegelrad 42 (Fig. 10), das mit einem Kegelrad 37 einer quer verlaufenden
Welle 38 kämmt. Das Ende der Welle 38 ragt aus dem Maschinenrahmen 26 heraus, so
daß eine Handkurbel 41 auf ihr befestigt werden kann. Ferner ist auf der Welle 38
ein Sperrad 39 (Fig. 10 und 10A) befestigt, das gegen Drehung durch eine Sperrklinke
40 gehalten werden kann. Beim normalen Betrieb der Ringspinnmaschine ist die Sperrklinke
40 ausgerückt und umgekippt (Lage in Fig. 10A in gestrichelten Linien dargestellt),
so daß sich das Sperrad frei mit der Welle 38 drehen kann, wenn die Welle 20 hin
und her gedreht wird. Ist nun die Kötzerbildung beendet und die Maschine in ihrer
Ausgangslage stillgesetzt, so schiebt man die Handkurbel 41 auf den Vierkant der
Welle 38 auf und dreht diese derart, daß dadurch das Seil 7 auf die Scheibe 9 aufgewickelt
und der Halter 3 angehoben wird. Da jetzt der Sternanker 21 stillsteht, würde bei
dieser Bewegung das sich von der Scheibe 15 abwickelnde Seil 16 schlaff werden,
wenn nicht die Spannung der Feder 19 zur Wirkung kommen würde. Die Feder 19 bewirkt,
daß die abgewickelte Länge des Seiles 16 in die Buchse 18 eingezogen wird. Der Bund
17a des Schaftes 17 entfernt sich vom Deckel der Buchse 18 (s. Fig. 7, Abstand d).
Das Seil 16 bleibt somit ständig gestrafft.
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Der Halter 3 kann durch Betätigung der Kurbel 41 höher angehoben werden
(s. Fig. 6), als es der höchsten Stellung bei der Kötzerbildung (s. Fig. 2 und 5)
entspricht. Dies hat zur Folge, daß an der die Balloneinschnürungsringe 11 tragenden
Welle 10 befestigte Kippprismen 12 gegen einstellbare Anschlagnasen 13, die am Rahmen
26 angebracht sind, stoßen, wodurch die Welle 10 im Uhrzeigersinn gedreht wird (Fig.
6). Auf diese Weise werden die Balloneinschnürungsringe 11 selbsttätig aufwärts
gekippt und lassen den Raum zwischen den Spindeln und den Fadenführern 22 frei,
so daß die vollen Kötzer leichter abgenommen werden können. Der Halter 3 kann in
dieser angehobenen Stellung festgehalten werden, indem man die Klinke 40 in das
Sperrad 39 der Welle 38 einrückt. Wenn die vollen Kötzer abgenommen und durch leere
Hülsen ersetzt worden sind, rückt man die Klinke 40 wieder aus und dreht die Handkurbel
41 wieder zurück, wodurch Fadenführer und Balloneinschnürungsringe in ihre Ausgangslage
zurückgeführt werden. Die Balloneinschnürungsringe 11 nehmen dabei selbsttätig ihre
waagerechte Lage wieder ein.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist ferner mit einem Kraftausgleich
gemäß den Fig.8 und 9 versehen, der auf die Welle 20 wirkt. Auf der Welle 20 sind
eine oder mehrere unrunde Scheiben 29 befestigt, an denen mittels der Seile 28 je
ein Gegengewicht 30 angreift, dessen Gewicht verändert werden kann, um es den jeweiligen
Bedürfnissen anzupassen. Das Profil
der Scheibe 29 und ihre Anordnung
auf der Welle 20 mit Bezug auf die Scheibe 15 sind derart gewählt, daß auf die Welle
20 jeweils zwei Kräftepaare wirken, deren Summe fast unveränderlich ist, trotz der
ständigen Änderung des Hebelarmes, mit dem das Zugseil 16 an der Scheibe 15 angreift.
Diese Anordnung bietet den Vorteil, daß sie den Gewichtsausgleich des gesamten Fadenführeraggregats
während des Betriebes der Spinnmaschine mit der größtmöglichen Genauigkeit gestattet.
Infolgedessen läuft die Spinnmaschine gleichmäßig und erschütterungsfrei.
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Es hat sich gezeigt, daß bei Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Spindeldrehzahl gesteigert werden kann, was eine Erhöhung der Produktion mit
sich bringt. Fadenbrüche werden weitgehend vermieden und die allgemeinen Eigenschaften
des erzeugten Garnes verbessert.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich ferner infolge ihrer
Einfachheit für den Umbau von Ringspinnmaschinen alter Bauart mit Hilfe leicht durchführbarer
Abänderungen der vorhandenen Teile.