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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenklemmeinrichtung für eine Spinn- oder Zwirnspindel mit einem ersten Klemmelement und einem relativ zum ersten Klemmelement beweglich gelagerten zweiten Klemmelement, wobei das zweite Klemmelement zwischen einer Schließstellung, in der ein Faden zwischen dem ersten Klemmelement und dem zweiten Klemmelement im Bereich eines Klemmabschnitts klemmbar ist, und einer Offenstellung, in der keine Klemmung des Fadens erfolgt, bewegbar ist, mit wenigstens einem Belastungselement, welches eine Belastungskraft auf das zweite Klemmelement ausübt, mit deren Hilfe das Klemmelement zumindest bei Stillstand der Fadenklemmeinrichtung in der Schließstellung gehalten wird, und mit wenigstens einem Entlastungselement, welches bei rotierender Fadenklemmeinrichtung eine fliehkraftbedingte Entlastungskraft auf das zweite Klemmelement ausübt, die der Belastungskraft entgegenwirkt, und mit deren Hilfe das zweite Klemmelement bei einer definierten Drehzahl der Fadenklemmeinrichtung von der Schließstellung in die Offenstellung bringbar ist.
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Gattungsgemäße Fadenklemmeinrichtungen sind beispielsweise aus der
DE 196 28 826 A1 oder der
EP 2 024 265 B1 bekannt und dienen der Fixierung eines so genannten Umwindefadens beim Austausch einer vollen Fadenspule an einer Spinn- oder Zwirnmaschine.
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Hierfür weisen die entsprechenden Fadenklemmeinrichtungen in der Regel zwei relativ zueinander beweglich gelagerte Klemmelemente auf, wobei meist eines der Klemmelemente drehfest auf einem rotierbaren Oberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel angebracht ist, auf dem auch die den gesponnenen Faden aufnehmende Spule angeordnet ist. Das zweite Klemmelement ist hingegen gegenüber dem rotierbaren Oberteil in axialer Richtung beweglich gelagert und wird beispielsweise über eine Feder bis zu einer bestimmten Drehzahl der Spinn- oder Zwirnspindel in der oben genannten Schließstellung gehalten.
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Um nun das bewegliche Klemmelement in seine Offenstellung überführen zu können, in der es mit dem ersten Klemmelement einen freien Klemmspalt für den zu klemmenden Faden freigibt, weisen die jeweiligen Fadenklemmeinrichtungen darüber hinaus ein oder mehrere Entlastungselemente auf. Diese können beispielsweise durch Kugeln gebildet werden, die an einer nach innen geneigten konische Ringfläche des beweglich gelagerten Klemmelements anliegen. Erhöht sich nun die Drehzahl der Spinn- oder Zwirnspindel, so erfahren die Kugeln eine Fliehkraft, die sie nach außen drängt. Hierbei übertragen sie schließlich eine Kraft auf die Ringfläche, die infolgedessen eine Bewegung des beweglichen Klemmelements in axialer Richtung des beweglichen Oberteils bewirkt und damit den Klemmspalt öffnet.
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Unterschreitet die Spindeldrehzahl hingegen einen bestimmten Betrag, so ist die auf die Kugeln wirkende Fliehkraft nicht mehr hoch genug, um das zweite Klemmelement entgegen der Belastungskraft der Feder in der Offenstellung zu halten. Das genannte Klemmelement erfährt nun wiederum eine Bewegung, die ein Schließen des Klemmspalts und damit ein Klemmen des in den Klemmspalt eingelegten Fadens bewirkt. In dieser Stellung kann schließlich der Faden durchtrennt und die volle Spule gegen eine leere Spule ersetzt werden, wobei der von der Spinn- bzw. Zwirnstelle kommende Faden solange durch die Klemmelemente geklemmt wird, bis die Drehzahl der Spinn- oder Zwirnspindel hoch genug ist, um das bewegliche Klemmelement wieder in seine Offenstellung zu überführen. Der Faden wird zu diesem Zeitpunkt bereits durch entsprechende Eigenumwindungen auf der Spule gehalten, so dass ein Klemmen durch die Fadenklemmeinrichtung erst wieder beim nächsten Spulenwechsel nötig wird.
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Die bisher bekannten Fadenklemmeinrichtungen weisen jedoch in der Regel den Nachteil auf, dass ein Spalt zwischen den beiden Klemmelementen vorhanden sein muss, um die genannte Relativbewegung zwischen erstem und zweitem Klemmelement zu ermöglichen. Hierdurch entsteht jedoch auch ein, wenn auch kleiner, Spalt, der ein Eindringen von Verunreinigungen (z. B. in Form von Fadenbestandteilen) in das Innere der Fadenklemmeinrichtung ermöglicht. Diese Verunreinigungen können sich schließlich im Bereich der Entlastungselemente ablagern und bewirken im schlimmsten Fall, dass diese durch die auftretenden Reibungskräfte nicht mehr in der Lage sind, ein Überführen des beweglichen Klemmelements in seine Offenstellung zu bewirken.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fadenklemmeinrichtung für eine Spinn- oder Zwirnspindel vorzuschlagen, bei der die Gefahr des Eindringens von Verunreinigungen gegenüber dem Stand der Technik verringert ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Fadenklemmeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Fadenklemmeinrichtung zumindest einen Anschlag mit einer Anschlagsfläche umfasst, wobei das zweite Klemmelement in seiner Offenstellung über zumindest eine seiner Außenflächen dichtend an der Anschlagsfläche anliegt, um im Bereich des Anschlags ein Eindringen von Verunreinigungen in einen das Entlastungselement umgebenden Innenraum der Fadenklemmeinrichtung zu verhindern. Während bei herkömmlichen Fadenklemmeinrichtungen in der Regel ein Spalt zwischen erstem und zweitem Klemmelement besteht, der von außen zugänglich ist, wird dieser Spalt nun im Fall der erfindungsgemäßen Fadenklemmvorrichtung zumindest in Offenstellung des zweiten, beweglichen Klemmelements dadurch nach außen hin abgedichtet, dass die genannte Außenfläche des zweiten Klemmelements dichtend an dem erfindungsgemäßen Anschlag anliegt. Unter den Begriff „Außenfläche“ fallen hierbei sämtliche im Betrieb der Fadenklemmeinrichtung nach außen gerichtete Begrenzungsflächen des zweiten Klemmelements, wobei dieses wiederum aus mehreren Einzelteilen bestehen kann. Der Anschlag ist hierbei vorzugsweise in einem Bereich der Fadenklemmeinrichtung angeordnet, in dem der Spalt zwischen dem ersten Klemmelement und den korrespondierenden Abschnitten des beweglichen zweiten Klemmelements in Schließstellung von außen sichtbar ist, da in diesem Bereich ein Eindringen von Verunreinigungen verhindert werden soll.
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Die erfindungsgemäße Fadenklemmeinrichtung kann hierbei beispielsweise ein im Wesentlichen hülsenförmiges erstes Klemmelement aufweisen, das vorzugsweise auf einem antreibbaren Oberteil der Spinn- oder Zwirnspindel befestigbar ist. Auf diesem ersten Klemmelement kann wiederum das zweite Klemmelement gelagert sein, wobei auch dieses hülsenförmig ausgebildet sein kann. In diesem Fall stellen die beiden Klemmelemente zwei konzentrische Ringkörper dar, zwischen denen notwendigerweise ein gewisser Spalt besteht, der deren Relativbewegung zueinander ohne Auftreten größerer Reibungskräfte ermöglicht.
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Dieser Spalt ist nun in der Regel auch von außen zugänglich. Weist jedoch die Fadenklemmeinrichtung gemäß Erfindung einen Anschlag auf, gegen den das zweite Klemmelement (welches das erste Klemmelement größtenteils umgibt) in seiner Offenstellung dichtend anliegt, so kann zumindest in diesem Bereich ein Eindringen von Verunreinigungen wirksam verhindert werden. Schließlich sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass der Anschlag auf einer dem Klemmabschnitt abgewandten Seite des zweiten Klemmelements angeordnet sein kann, beispielsweise im Bereich einer seiner Stirnseiten.
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Im Fall des Einsatzes eines hülsenförmigen zweiten Klemmelements bringt es insbesondere Vorteile mit sich, wenn die Anschlagsfläche in einer Draufsicht kreis- oder ringförmig ausgebildet ist. Kommt es schließlich in Offenstellung des zweiten Klemmelements zum gewünschten dichtenden Kontakt zwischen dem zweiten Klemmelement und dem Anschlag, so bilden beide Bauteile eine Einheit, die das erste Klemmelement zumindest im Bereich des Anschlags nach außen hin umgibt. Ein Eindringen von Verunreinigungen in diesem Bereich ist somit ausgeschlossen, so dass die innenliegenden Entlastungselemente, beispielsweise in Form von Kugeln, nicht blockiert werden können.
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Ferner bringt es Vorteile mit sich, wenn der Anschlag die Bewegung des zweiten Klemmelements in einer axialen Richtung der Fadenklemmeinrichtung begrenzt. In diesem Fall kann auf innenliegende, die Bewegung des zweiten Klemmelements begrenzende Abschnitte verzichtet werden. Somit ist auch sichergestellt, dass das zweite Klemmelement in seiner Offenstellung sicher und damit dichtend an der Anschlagsfläche anliegt, ohne dass es auf entsprechende Toleranzen weiterer innerer Begrenzungsabschnitte ankäme.
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Auch ist es von Vorteil, wenn der Anschlag sowohl in der Offenstellung als auch der Schließstellung des zweiten Klemmelements mit dem ersten Klemmelement in Kontakt steht. Kommt nun das zweite Klemmelement in Offenstellung desselben ebenfalls mit dem Anschlag in Kontakt, so wird der Spalt zwischen beiden Klemmelementen durch den Anschlag überbrückt, der an dieser Stelle an beiden Klemmelementen dichtend anliegt. Der Anschlag dient in diesem Fall als Verlängerung des ersten Klemmelements in axialer Richtung der Fadenklemmeinrichtung, auf dem das zweite Klemmelement in Offenstellung aufsitzt.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der Anschlag an dem ersten Klemmelement befestigt ist. Das erste Klemmelement und der Anschlag bilden in diesem Fall eine bauliche Einheit, wobei die Verbindung sicherstellt, dass zwischen erstem Klemmelement und Anschlag keine Verunreinigungen in den Bereich des oder der Entlastungselemente(s) gelangen können. Das Klemmelement kann hierbei einteilig ausgebildet sein und mit dem Anschlag durch Kraft- und/oder Formschluss verbunden sein.
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Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Anschlag und zumindest ein Abschnitt des ersten Klemmelements einteilig ausgebildet sind. In einer derartigen Ausgestaltung ist folglich keine Verbindungsstelle zwischen erstem Klemmelement und Anschlag vorhanden, so dass ein Eindringen von Verunreinigungen in diesem Bereich gänzlich ausgeschlossen ist. Wird nun das zweite Klemmelement durch Einwirken der von dem oder den Entlastungselement(en) erzeugten Kraft in Richtung des Anschlags bewegt, so kommt es schließlich in der Offenstellung zum gewünschten dichten Anliegen an dem Anschlag. Im Ergebnis wird der in Schließstellung vorhandene Spalt zwischen Anschlag und zweitem Klemmelement geschlossen. Da zwischen erstem Klemmelement und dem Anschlag konstruktionsbedingt ebenfalls kein Spalt besteht, ist der Zwischenraum zwischen erstem und zweitem Klemmelement in dieser Stellung durch den Anschlag wirksam nach außen hin abgedichtet. Ein Eindringen von Staub oder anderen Verunreinigungen in das Innere der Fadenklemmeinrichtung ist somit im Bereich des Anschlags nahezu ausgeschlossen.
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Ebenso ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagsfläche rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des zweiten Klemmelements verläuft. Das zweite Klemmelement kann sich in diesem Fall in seiner Offenstellung besonders zuverlässig an dem Anschlag abstützen, der hierdurch wiederum als Bewegungsbegrenzung des zweiten Klemmelements dienen kann. Der Anschlag kann hierbei ringförmig ausgebildet sein und entweder am ersten Klemmelement oder, wie weiter unten näher beschrieben, an dem rotierbaren Oberteil der Spinn- oder Zwirnspindel befestigt sein, an dem auch das erste Klemmelement angebracht ist.
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Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Außenfläche des zweiten Klemmelements, welches in dessen Offenstellung mit der Anschlagsfläche in Verbindung steht, eine Kontur aufweist, die der Kontur der Anschlagsfläche entspricht. Hierdurch liegt das zweite Klemmelement besonders zuverlässig an der Anschlagsfläche an. Während grundsätzlich beliebige Konturen denkbar sind, werden im Folgenden einige besonders vorteilhafte Ausgestaltungen beschrieben.
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Beispielsweise ist es vorteilhaft, wenn der Anschlag bzw. die Anschlagsfläche in einem Querschnitt stufenförmig ausgebildet ist. Im Gegensatz zu einer planen Anschlagsfläche kann auf diese Weise die Kontaktfläche zwischen Anschlag und zweitem Klemmelement vergrößert und hierdurch die Gefahr eines Eindringens von Verunreinigungen in das Innere der Fadenklemmeinrichtung weiter erschwert werden. Vorzugsweise ist der Anschlag in diesem Fall ringförmig ausgebildet und weist Bereiche auf, die in Offenstellung des zweiten Klemmelements mit beiden Klemmelementen in Berührung stehen, so dass ein vorhandener Spalt zwischen den Klemmelementen wirksam nach außen hin abgedichtet werden kann.
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Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die Anschlagsfläche zumindest teilweise durch eine Ringschulter des Anschlags gebildet ist. Der Anschlag ist in diesem Fall vorzugsweise ringförmig ausgebildet und ist z. B. an dem rotierbaren Oberteil der Spinn- oder Zwirnspindel oder dem ersten Klemmelement befestigt bzw. Teil der genannten Elemente. Ist das zweite Klemmelement hülsenförmig ausgebildet, so ist es denkbar, das zweite Klemmelement und den Anschlag derart zueinander anzuordnen, dass dieser bereits in Schließstellung teilweise in das Innere der Hülsenform ragt. Der entsprechende Abschnitt des Anschlags und das zweite Klemmelement weisen in diesem Bereich schließlich im Querschnitt die Form zweier ineinandergelegter konzentrischer Kreise auf. Wird das zweite Klemmelement schließlich in seine Offenstellung überführt, so wird es in radialer Richtung durch den genannten Abschnitt des Anschlags geführt und kommt schließlich in Offenstellung in axialer Richtung mit dem Ringschulterabschnitt des Anschlags in Berührung.
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Vorteilhaft ist es zudem, wenn der Anschlag zumindest einen Abschnitt aufweist, dessen Außendurchmesser in Richtung des Entlastungselements abnimmt. Befindet sich das zweite Klemmelement nun in seiner Schließstellung, so entsteht zwischen der Außenfläche, die in Offenstellung mit dem Anschlag in Kontakt steht, und der Anschlagsfläche des Anschlags ein nach außen offener Ringspalt. Dieser Ringspalt grenzt vorzugsweise an den Spalt, der im Inneren der Fadenklemmeinrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Klemmspalt im Bereich des Entlastungselements besteht. Wird die Fadenklemmeinrichtung nun in Drehung versetzt, so wirkt auf die sich in dem Ringspalt befindliche Luft ebenfalls eine Fliehkraft. Diese nimmt mit steigendem Durchmesser des Ringspalts zu. Da der Außendurchmesser des Ringspalts durch die oben genannte Gestaltung des Anschlags mit zunehmendem Abstand von dem bzw. den Entlastungselement(en) ebenfalls zunimmt, entsteht eine Luftbewegung, die in entgegengesetzte Richtung des oder der Entlastungselemente(s) gerichtet ist. Somit bewirkt auch eine Rotation der Fadenklemmeinrichtung mit einer Drehzahl, die unterhalb der Drehzahl liegt, die das zweite Klemmelement in seine abdichtende Offenstellung bewegt, eine Luftströmung vom Inneren der Fadenklemmeinrichtung nach außen. Sollten somit trotz der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Fadenklemmeinrichtung Verunreinigungen in deren Innenraum gelangen, so werden diese von der genannten Luftströmung wieder aus der Fadenklemmeinrichtung entfernt. Die erfindungsgemäße Fadenklemmeinrichtung verfügt in diesem Fall über eine Selbstreinigungsfunktion, die eine besonders hohe Laufzeit garantiert.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein Abschnitt der Anschlagsfläche der Mantelfläche eines Kegelstumpfes entspricht. Während hierdurch bei entsprechend korrespondierender Gestaltung der relevanten Außenfläche des zweiten Klemmelements der oben genannte Ringspalt erzeugbar ist, hat einer derartige Ausgestaltung einen weiteren Vorteil. So kommt es bei Annäherung des zweiten Klemmelements zu einer Zentrierung desselben bezüglich des kegelstumpfförmigen Anschlags. Somit verlaufen das zweite Klemmelement und der Anschlag in dieser Phase stets konzentrisch.
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Vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Außenfläche des zweiten Klemmelements und/oder die Anschlagsfläche des Anschlags durch ein elastisches Dichtelement, beispielsweise in Form eines Dichtrings, gebildet werden. Dies verbessert schließlich die abdichtende Wirkung des Anschlags. Neben Dichtringen aus Gummi oder anderen flexiblen Materialien können selbstverständlich auch der Anschlag selbst oder die korrespondierende Außenfläche des zweiten Klemmelements entsprechende Materialeigenschaften aufweisen, welche eine besonders zuverlässige Abdichtung des relevanten Spalts sicherstellen.
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Vorteilhaft ist es zudem, wenn das erste Klemmelement und der Anschlag unabhängig voneinander auf dem rotierbaren Oberteil der Spinn- oder Zwirnspindel befestigbar sind. Der Anschlag kann hierbei wiederum ringförmig ausgebildet sein und die oben beschriebenen stufenförmigen Konturen aufweisen. Das erste Klemmelement und/oder der Anschlag können auf das rotierbare Oberteil aufgepresst oder aufgeschraubt werden. Hingegen ist es ebenso möglich, dass der Anschlag, wie bereits beschrieben, direkt am ersten Klemmelement befestigt ist, so dass in diesem Fall ein Fadenklemmelement entsteht, das als Ganzes auf das rotierbare Oberteil einer Spinn- oder Zwirnspindel aufgesetzt werden kann.
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Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der Anschlag einen Außendurchmesser besitzt, dessen Betrag dem Außendurchmesser des zweiten Klemmelements im Bereich des Anschlags entspricht. Hierdurch ergibt sich eine besonders ebene Außenfläche des Fadenklemmelements, so dass diese während ihrer Drehung beim Spinn- oder Zwirnprozess nur einen geringen Luftwiderstand besitzt, verbunden mit einem geringen Energiebedarf des Antriebs der die Fadenklemmeinrichtung tragenden Spinn- oder Zwirnspindel.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:
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1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Fadenklemmeinrichtung gemäß dem Stand der Technik in Schließstellung,
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2 die Fadenklemmeinrichtung gemäß 1 in Offenstellung,
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3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fadenklemmeinrichtung in Schließstellung,
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4 die Fadenklemmeinrichtung gemäß 3 in Offenstellung,
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5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Fadenklemmeinrichtung in Schließstellung,
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6 die Fadenklemmeinrichtung gemäß 5 in Offenstellung,
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7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Fadenklemmeinrichtung in Schließstellung,
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8 die Fadenklemmeinrichtung gemäß 7 in Offenstellung.
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Die 1 und 2 zeigen eine Fadenklemmeinrichtung gemäß dem Stand der Technik. Derartige Fadenklemmeinrichtungen kommen vorrangig bei Spindeln in Spinn- und Zwirnmaschinen, wie beispielsweise Ringspinnmaschinen oder Ringzwirnmaschinen, zum Einsatz und dienen der Fixierung eines Fadenendes beim Spulenwechsel.
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Solche Spindeln mit Fadenklemmeinrichtungen sind in der Fachwelt bekannt, so dass die einzelnen Komponenten der Spindel zeichnerisch nicht vollständig dargestellt sind. In bekannter Weise weist die Spindel meist ein rotierbares Oberteil 13 (das zusammen mit der erfindungsgemäßen Fadenklemmeinrichtung beispielsweise in 8 dargestellt ist) und ein nicht rotierendes Lagergehäuse auf, das stationär an einer Spindelbank befestigt ist. Das rotierbare Oberteil 13 umfasst zudem in der Regel einen mitrotierenden Schaft, der in dem Lagergehäuse in einem Halslager und einem ebenfalls nicht dargestellten Fußlager gelagert ist. Das rotierbare Oberteil 13 enthält zudem meist einen Wirtel, über den es von einem Riemen antreibbar ist. Oberhalb des Wirtels ist schließlich eine Fadenklemmeinrichtung angeordnet.
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Die gezeigte erfindungsgemäße Fadenklemmeinrichtung, auch als Klemmkrone bezeichnet, weist ein erstes hülsenförmiges Klemmelement 1 mit einer zentralen Bohrung 18 auf, über die es drehfest mit dem antreibbaren und somit rotierbaren Oberteil 13 (siehe 7 und 8) der Spinn- oder Zwirnspindel einer Spinn- oder Zwirnmaschine verbindbar ist. Hierzu kann das erste Klemmelement 1 im unteren Bereich eine gezahnte Ringfläche 19 (vergleiche z. B. 5) aufweisen, welche in eine korrespondierende Kontur des rotierbaren Oberteils 13 der Spinn- oder Zwirnspindel eingreifen kann und damit die notwendige Drehmomentübertragung von dem rotierbaren Oberteil 13 auf die Fadenklemmeinrichtung gewährleistet.
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An dieser Stelle sei betont, dass das erste Klemmelement 1 und das zweite Klemmelement 2 nicht zwangsläufig einteilig ausgeführt sein müssen. Vielmehr können diese bei Bedarf aus Einzelelementen bestehen, die entsprechend miteinander verbunden sind.
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Des Weiteren weist die Fadenklemmeinrichtung ein zweites, ebenfalls hülsenförmiges Klemmelement 2 auf, welches relativ zum ersten Klemmelement 1 beweglich gelagert ist und dieses größtenteils nach außen hin umgibt. Zwischen erstem Klemmelement 1 und zweitem Klemmelement 2 ist ein Belastungselement 4 angeordnet, welches beispielsweise durch eine Spiralfeder gebildet sein kann. Das Belastungselement 4 bewirkt, dass das zweite Klemmelement 2 zumindest in Ruhestellung des rotierbaren Oberteils 13 in der in 1 gezeigten Schließstellung gehalten wird, in der entsprechende Klemmbacken 14, 20 des ersten Klemmelements 1 und des zweiten Klemmelements 2 im Bereich eines oberen Klemmabschnitts 3 in Kontakt kommen bzw. ineinander greifen.
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Um das zweite Klemmelement 2 in seine in 2 gezeigte Offenstellung zu überführen, weist die Fadenklemmeinrichtung darüber hinaus mehrere Entlastungselemente 5, beispielsweise in Form von in radial zur Drehachse der Fadenklemmeinrichtung verlaufenden Kanälen geführten Kugeln, auf. Wird nun das rotierbare Oberteil 13 und mit ihm die Fadenklemmeinrichtung in Rotation versetzt, so wirkt auf die Entlastungselemente 5 eine Fliehkraft, die sie radial nach außen drängt. Hierbei kommen sie mit einer korrespondierenden kegelstumpfförmigen Ringfläche 15 des zweiten Klemmelements 2 in Kontakt. Ab einer gewissen Drehzahl der Fadenklemmeinrichtung ist die Fliehkraft schließlich so hoch, dass die von den Entlastungselementen 5 auf das zweite Klemmelement 2 wirkende Kraft größer ist als die Kraft des Belastungselements 4, welches das zweite Klemmelement 2 in seiner Schließstellung hält. Hierdurch kommt es schließlich zu einer Bewegung des zweiten Klemmelements 2 in seine in 2 gezeigte Offenstellung, in der sich die Klemmbacken 20 des zweiten Klemmelements 2 so weit von den Klemmbacken 14 des ersten Klemmelements 1 entfernen, dass im Bereich des Klemmabschnitts 3 ein Ringspalt entsteht. In diesen Spalt kann schließlich das Fadenende einer vollen, oberhalb der Fadenklemmeinrichtung angeordneten Fadenspule eingelegt werden.
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Nach dem Einlegen des so genannten Unterwindefadens wird die Drehzahl der Spindel verringert, so dass die auf die Entlastungselemente 5 wirkende Fliehkraft nicht mehr ausreicht, um das zweite Klemmelement 2 in seiner Offenstellung zu halten. Nach der hieraus resultierenden axialen Bewegung des zweiten Klemmelements 2 kommt es schließlich zum gewünschten Klemmen des Fadenendes. Dieser wird anschließend vom restlichen auf der Spule aufgewickelten Faden getrennt, so dass die volle Spule von der Spindel entfernt werden kann.
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Nach Aufsetzen einer neuen, leeren Spule wird der Spinn- bzw. Zwirnprozess fortgesetzt. Hierbei wird der Faden, dessen unteres Fadenende durch die Fadenklemmeinrichtung gehalten wird, auf die Spule aufgewickelt, so dass ein Lösen desselben von der Spule nach einer bestimmten Zeit auch ohne weitere Fixierung durch die Fadenklemmeinrichtung nicht mehr zu befürchten ist. Ab diesem Zeitpunkt kann die Drehzahl der Spindel erhöht werden, wobei das zweite Klemmelement 2 durch die auftretende Fliehkraft wieder in seine Offenstellung verfahren wird und den für den nächsten Spulenwechsel notwendigen Klemmspalt im Bereich des Klemmabschnitts 3 freigibt.
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Wie nun aus den 1 und 2 ersichtlich, existiert zwischen dem ersten Klemmelement 1 und dem zweiten Klemmelement 2 ein ringförmiger Spalt 17, der notwendig ist, um eine möglichst reibungsarme Relativbewegung zwischen erstem Klemmelement 1 und zweitem Klemmelement 2 zu ermöglichen. Über den Spalt 17 können jedoch Verunreinigungen, wie beispielsweise Staub, in den die Entlastungselemente 5 beherbergenden Innenraum 9 gelangen. Lagert sich dieser ab, so kann es zu einer Bewegungseinschränkung oder einem Verklemmen der Entlastungselemente 5 kommen. Der einwandfreie Betrieb der Fadenklemmeinrichtung ist in diesem Fall nicht mehr gewährleistet, entsprechende Reinigungs- bzw. Austauscharbeiten werden nötig.
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Um diesem Nachteil zu begegnen, wird nun gemäß vorliegender Erfindung vorgeschlagen, die Fadenklemmeinrichtung mit zumindest einem Anschlag 6 auszurüsten, wie er beispielsweise den 3 und 4 zu entnehmen ist, die ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenklemmeinrichtung zeigen. Der Anschlag 6 umfasst wiederum eine Anschlagsfläche 7, an der das zweite Klemmelement 2 in seiner Offenstellung über zumindest eine seiner Außenflächen 8 dichtend anliegt.
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Wie aus 4 ersichtlich, kann hierdurch im Bereich des Anschlags 6 ein Eindringen von Verunreinigungen in den die Entlastungselemente 5 umgebenden Innenraum 9 wirksam verhindert werden. Die Anschlagsfläche 7 besitzt im gezeigten Beispiel eine Ringform, der Anschlag 6 selbst ist Teil des ersten Klemmelements 1 und mit diesem einteilig ausgebildet. Selbstverständlich können Anschlag 6 und erstes Klemmelement 1 auch mehrteilig ausgebildet und entsprechend miteinander verbunden sein.
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Im Ergebnis besitzt die Klemmeinrichtung somit eine ringförmige Anschlagsfläche 7, die als axialer Anschlag 6 des zweiten Klemmelements 2 dient. Hierfür weist dieses ebenfalls eine ringförmige Außenfläche 8 auf, die in Offenstellung an der Anschlagsfläche 7 anliegt. Ein Eindringen von Staub in den Innenraum 9 ist damit nicht mehr möglich, da der Spalt 17 zwischen erstem Klemmelement 1 und zweitem Klemmelement 2 dichtend überbrückt wird. Um auch das Eindringen von kleinsten Partikeln zu verhindern, kann zusätzlich vorgesehen sein, den Anschlag 6 und/oder das zweite Klemmelement 2 mit einem Dichtelement 12, beispielsweise in Form eines Dichtrings, auszurüsten, wie dies in den 3 und 4 gezeigt ist.
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Ferner zeigen die genannten Figuren, dass der Innendurchmesser des sich oberhalb der Entlastungselemente 5 erstreckenden Abschnitts des Innenraums 9 vorzugsweise größer ist als der Innendurchmesser des Bereichs, in dem die Entlastungselemente 5 geführt werden. Dies hat den Vorteil, dass sich Verunreinigungen, die über einen entsprechenden Spalt im Bereich des Klemmabschnitts 3 in den Innenraum 9 gelangen, fliehkraftbedingt oberhalb der Entlastungselemente 5 ablagern. Somit wird in jedem Fall ein Verschmutzen der Entlastungselemente 5 von oben verhindert, resultierend in einer hohen Laufzeit der Fadenklemmeinrichtung.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeigt die Fadenklemmeinrichtung gemäß den 5 (Schließstellung) und 6 (Offenstellung). Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Variante besitzen sowohl die Anschlagsfläche 7 als auch die korrespondierende Außenfläche 8 des zweiten Klemmelements 2 einen Abschnitt, welcher der Mantelfläche 11 eines Kegelstumpfes entspricht. Sowohl die Außenfläche 8 als auch die Anschlagsfläche 7 können zudem, wie gezeigt, eine im Querschnitt stufenförmige Kontur aufweisen, die zwei an die Mantelfläche 11 angrenzende und vorzugsweise radial verlaufende Ringflächen umfasst.
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Die beschriebene Formgebung ist in mehrerer Hinsicht von Vorteil. So bewirkt die stufenförmige Gestaltung der Außenfläche 8 und der korrespondierenden Anschlagsfläche 7, dass die resultierende ringförmige Kontaktfläche (siehe 6) eine gegenüber einer nicht stufenförmigen Gestaltung besonders große Oberfläche aufweist. Verunreinigungen müssten somit auch eine besonders große Kontaktfläche überwinden, um in den Innenraum 9 der Fadenklemmeinrichtung und damit in den gegenüber Verschmutzungen empfindlichen Abschnitt der Entlastungselemente 5 zu gelangen.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der in den 5 und 6 gezeigten Kegelstumpfform des mittleren Abschnitts der Anschlagsfläche 7 bzw. der nach unten gerichteten Außenfläche 8 des zweiten Klemmelements 2. Wie insbesondere aus 5 ersichtlich, bildet sich in Schließstellung ein Ringspalt 16 zwischen zweitem Klemmelement 2 und Anschlag 6, wobei der Außendurchmesser der Anschlagsfläche 7 sowie der Innendurchmesser der korrespondierenden Außenfläche 8 des zweiten Kontaktelements in Richtung der Entlastungselemente 5 abnimmt. Wird nun die Fadenklemmeinrichtung in eine Drehbewegung versetzt, so wirkt auch auf die sich im Ringspalt 16 befindliche Luft eine Fliehkraft. Diese ist wiederum im äußeren Bereich des Ringspalts 16 höher als im inneren Bereich. Somit entsteht eine Luftströmung in bezüglich der Drehachse der Fadenklemmeinrichtung radialer Richtung. Diese Luftströmung wirkt wiederum einem Eindringen von Verunreinigungen auch in Schließstellung des zweiten Klemmelements 2 im Bereich des Anschlags 6 entgegen, die Entlastungselemente 5 sind jederzeit vor Verschmutzungen geschützt.
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Ein letztes Ausführungsbeispiel ist den 7 und 8 zu entnehmen. Der Anschlag 6 ist im gezeigten Beispiel als separates Bauteil ausgebildet, das entweder mit dem ersten Klemmelement 1 oder aber auch unabhängig von diesem mit dem rotierbaren Oberteil 13 verbunden sein kann. Denkbar ist in diesem Zusammenhang ein entsprechender Presssitz oder auch andere mechanische Verbindungen. Der Anschlag 6 besitzt aber auch in diesem Fall eine Ringschulter 10, welche die nötige Anschlagsfläche 7 zur Verfügung stellt, um eine axiale Bewegung des zweiten Klemmelements 2 nach unten zu begrenzen und dabei die nötige Abdichtung des Innenraums 9 sicherzustellen.
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Im Ergebnis wird eine Fadenklemmeinrichtung vorgeschlagen, bei der ein Eindringen von Verunreinigungen in den die Entlastungselemente 5 beherbergenden Innenraum 9 im Bereich des Anschlags 6 vermieden werden kann. Durch die oben beschriebene Gestaltung des Innenraums 9 kann zudem gewährleistet werden, dass auch Verunreinigungen, die über den Klemmabschnitt 3 in den Innenraum 9 gelangen, vor Erreichen der Entlastungselemente 5 an einer entsprechenden Innenwandung des zweiten Klemmelements 2 abgeschieden werden, bevor sie die Entlastungselemente 5 erreichen.
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Im Übrigen ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale, wie sie in den Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren gezeigt oder beschrieben sind und soweit eine entsprechende Kombination technisch möglich bzw. sinnvoll erscheint, Gegenstand der Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Klemmelement
- 2
- zweites Klemmelement
- 3
- Klemmabschnitt
- 4
- Belastungselement
- 5
- Entlastungselement
- 6
- Anschlag
- 7
- Anschlagsfläche
- 8
- Außenfläche
- 9
- Innenraum
- 10
- Ringschulter
- 11
- Mantelfläche
- 12
- Dichtelement
- 13
- rotierbares Oberteil
- 14
- Klemmbacken des ersten Klemmelements
- 15
- Ringfläche
- 16
- Ringspalt
- 17
- Spalt
- 18
- Bohrung
- 19
- gezahnte Ringfläche
- 20
- Klemmbacken des zweiten Klemmelements
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19628826 A1 [0002]
- EP 2024265 B1 [0002]
