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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenführeinrichtung für eine Textilmaschine zum Anordnen zwischen einem Streckwerk zum Liefern eines Fadens und einer rotatorisch angetriebenen Spindel zum Aufwinden des Fadens zu einer Spule, wobei der Faden zwischen dem Streckwerk und der Spindel eine Drehung erhält.
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Bei der Textilmaschine kann es sich um eine stapelfaserverarbeitende Textilmaschine, insbesondere um eine Ringspinnmaschine, handeln, wobei vorgesehen ist, dass ihr zunächst ein länglicher Stapelfaserverband, insbesondere ein Vorgarn, vorgelegt wird, der sodann mittels eines Streckwerks verzogen wird, wobei der verzogene Stapelfaserverband, welcher in dieser Schrift „Faden“ genannt wird, mittels einer Fadenführeinrichtung verdreht und mittels einer Spindel aufgespult wird.
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Vorgarne sind dabei relativ feine längliche Faserverbände aus Stapelfasern, welche eine geringe Drehung, nämlich eine sogenannte Schutzdrehung, aufweisen, welche dazu dient, den feinen Faserverband soweit zu stabilisieren, dass er verspinnbar ist. Typischerweise beträgt die Feinheit eines Vorgarns zwischen 0,9 Nm und 5 Nm, wobei die Drehung mit größerer Feinheit allgemein zunimmt und dabei üblicherweise zwischen 20 T/m und 75 T/m liegt.
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Derartige Vorgarne werden heute praktisch ausschließlich mit sogenannten Ringspinnmaschinen zu einem fertiggedrehten Faden versponnen. Bei einer Ringspinnmaschine beginnt der Spinnprozess in einem Streckwerk mit der Verringerung der Faseranzahl je Längeneinheit im Vorgarn bis zur gewünschten Feinheit des zu spinnenden Fadens, welche typischerweise zwischen 25 Nm und 200 Nm liegt. Darauf folgt die eigentliche Bildung des fertiggedrehten Fadens mit der Verdrehung der Fasern stromabwärts des Streckwerks. Die Drehung wird dabei durch einen auf einem Ring rotierenden Läufer erzeugt. Gleichzeitig wird durch das Ring/Läufer-System der Faden auf eine auf eine rotatorisch angetriebene Spindel aufgesteckte Hülse als Spule in Form eines Kops aufgewunden. Der Faden läuft dabei von der unmittelbar am Streckwerksausgang befindlichen Spinnzone geradlinig über eine Fadenführeröse in eine Ballonzone. Die dort herrschende Fadenspannung hält das dynamische Gleichgewicht zu den weiteren am Läufer angreifenden Kräften. Jede Läuferumdrehung bringt eine Drehung ins Garn, die in den vom Streckwerk kontinuierlich nachgelieferten Faden eingebracht wird. Durch die endgültige Drehung wird im Faden die notwendige Festigkeit erzeugt, wobei die Drehung im fertiggedrehten Faden üblicherweise zwischen 200 T/m und 2000 T/m beträgt.
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Die Limitierung in der Produktivität einer derartigen Ringspinnmaschine ist durch verschiedene Problemkreise des Aufwindeprozesses gegeben. Wird die Drehzahl erhöht, steigt die Geschwindigkeit des Läufers auf dem Ring, wodurch der Verschleiß und die Temperatur durch die Reibung des Läufers ansteigen, so dass innerhalb kürzester Zeit der Läufer gewechselt werden muss. Des Weiteren treten bei höheren Drehzahlen durch die ansteigenden Zentrifugalkräfte, die auf den rotierenden Faden in der Ballonzone wirken, zunehmend hohe Fadenspannungen in der Spinnzone auf, so dass es zum Fadenbruch kommt. Durch die höhere Drehzahl steigt zudem in der Ballonzone durch die Luftreibung des Fadens der Energieverbrauch, wodurch die Vorteile aus dem Produktivitätsgewinn geschmälert werden.
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Andere zum Verspinnen von Vorgarnen geeignete Spinnmaschinen sind Glocken-, Kappen- oder Trichterspinnmaschinen, bei denen ein glocken-, kappen- bzw. trichterförmiges Führungselement über die Spindel gestülpt ist. Bei derartigen Spinnmaschinen dient eine am stromabwärtigen Ende des Führungselements angeordnete Fadenführung zur Umlenkung des Fadens zum Kops. Stromaufwärts der Fadenführung wird der Faden an der Innenseite des Führungselements geführt, so dass die durch Ballonbildung bedingten Probleme vermieden sind.
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Allerdings muss das Führungselement auf Grund seiner Masse aktiv angetrieben werden, wobei zwischen dem Führungselement und dem Kops eine Differenz der Umfangsgeschwindigkeit eingehalten werden muss, welche genau der Aufwindung entspricht. Da aber die Aufwindung bei konstanter Drehzahl der Spindel je nach Aufwindedurchmesser schwankt, ist eine hinreichend genaue Regulierung der Drehzahl des Antriebs des Führungselements insbesondere bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten kaum möglich, so dass Störungen beim Kopsaufbau und Fadenbrüche entstehen. Daher haben sich derartige Spinnmaschinen in der Praxis nicht durchgesetzt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Fadenführeinrichtung für eine Textilmaschine bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird mit einer Fadenführeinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Läufereinrichtung vorgesehen ist, welche an einer in einer axialen Richtung bezogen auf die Spindel hin- und herbewegten Trägereinrichtung mittels einer Lageranordnung gelagert ist, wobei die Lageranordnung wenigstens drei Stützrollen aufweist, welche jeweils um eine zur Achse der Spindel parallel verlaufende Rollenachse rotierbar gelagert sind und welche jeweils an ihrem Umfang eine Kontur aufweisen, welche auf einer außen an der Läufereinrichtung ausgebildeten korrespondierenden Gegenkontur ablaufen, so dass die Läufereinrichtung koaxial zu der Spindel rotierbar gelagert ist, wobei die Läufereinrichtung eine Umlenkeinrichtung zum Umlenken des Fadens aufweist, welche so angeordnet ist, dass der die Umlenkeinrichtung verlassende Faden in tangentialer Richtung zur Spule gezogen ist und hierdurch d in Rotation versetzt.
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Unter einer Läufereinrichtung wird eine rotierbare den Faden führende und/oder umlenkende Anordnung verstanden. Die Läufereinrichtung kann dabei so ausgebildet und angeordnet sein, dass zumindest ein axialer Abschnitt einen derartigen Innendurchmesser aufweist, dass er die Spindel, eine darauf angeordnete Hülse und eine sich darauf aus dem Faden aufbauende Spule übergreifen kann.
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Dabei ist die Läufereinrichtung mittels einer Lageranordnung koaxial zu der Spindel rotierbar gelagert, wobei die Lageranordnung wenigstens drei Stützrollen aufweist, welche jeweils um eine zur Achse der Spindel parallel verlaufende Rollenachse rotierbar gelagert sind und welche jeweils an ihrem Umfang eine Kontur aufweisen, welche auf einer außen an der Läufereinrichtung ausgebildeten korrespondierenden Gegenkontur ablaufen, so dass die Läufereinrichtung koaxial zu der Spindel rotierbar gelagert ist. Im Vergleich zu einer Lösung, bei der die Läufereinrichtung in der Bohrung eines Innenrings eines Lagers angeordnet ist, können die Lager der Stützrollen einen wesentlich kleineren mittleren Durchmesser aufweisen, so dass die Stützrollen und letztlich auch die Läufereinrichtung mit einer wesentlich höheren Drehzahl betrieben werden kann. Der Grund hierfür liegt darin, dass die sogenannte Grenzdrehzahl eines Lagers näherungsweise umgekehrt proportional zu seinem mittleren Durchmesser ist. Der mittlere Durchmesser ist dabei der Durchmesser eines Kreises der in der Mitte zwischen dem Außenring und dem Innenring eines Lagers verläuft.
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Die so erzielbare Drehzahlerhöhung und damit die Verbesserung der Produktivität einer Textilmaschine ist beträchtlich, wenn man bedenkt, dass die Läufereinrichtung einen Innendurchmesser von etwa 50 mm haben müsste, um eine als Kops gewickelte Spule mit einem Durchmesser von 40 mm herstellen zu können. Dies würde aber dazu führen, dass bei Anordnung der Läufereinrichtung in der Bohrung eines Lagers dieses einen mittleren Durchmesser von etwa 60 mm haben müsste. Demgegenüber können die Lager der Stützrollen beispielsweise einen mittleren Durchmesser von 10 mm aufweisen. Falls nun die Stützrollen und die Läufereinrichtung den selben äußeren Durchmesser haben, kann so die Grenzdrehzahl für die Läufereinrichtung auf das Sechsfache gesteigert werden. Sofern der äußere Durchmesser der Stützrollen, etwa aus Platzgründen, nur den halben äußeren Durchmesser der Läufereinrichtung haben kann, so kann die Grenzdrehzahl der Läufereinrichtung immerhin noch auf das Dreifache gesteigert werden.
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Dabei können besonders reibungsarme Lager verwendet werden, so dass die zur Rotation der Läufereinrichtung zu überwindende Reibung gering ist.
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Zur sicheren Lagerung der Läufereinrichtung reichen im Allgemeinen drei auf der Gegenkontur ablaufende Stützrollen aus. Gleichwohl kann durch eine größere Anzahl von Stützrollen die Stabilität der Lageranordnung erhöht werden. In der Regel ist es auch ausreichend, wenn die Lageranordnung genau eine Gegenkontur und die darauf mit ihrer jeweiligen Kontur ablaufenden Stützrollen aufweist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Lageranordnung mehrere Gegenkonturen aufweist, auf denen jeweils wenigstens drei Stützrollen ablaufen.
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Die Läufereinrichtung kann im einfachsten Fall aus einem Ring, an dem die Gegenkontur ausgebildet ist, und aus einer Umlenkeirichtung, beispielsweise einer Öse oder einem Haken aus Draht, bestehen. Die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung kann eine deutlich geringere rotierende Masse aufweisen als eine Fadenführeinrichtung mit einem in einer Bohrung eines Lagers angeordnete Läufereinrichtung oder als eine Fadenführeinrichtung mit einem glocken-, kappen- bzw. trichterförmigen Führungselement.
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In Verbindung mit der Umlenkeinrichtung zum Umlenken des Fadens, welche so angeordnet ist, dass der die Umlenkeinrichtung verlassende Faden in tangentialer Richtung zur Spule gezogen ist und hierdurch die Läufereinrichtung in Rotation versetzt, ermöglicht die geringe Masse der Läufereinrichtung und die geringe Reibung bei der Rotation der Läufereinrichtung einen Verzicht auf einen aktiven Antrieb der Läufereinrichtung. Der Antrieb der Läufereinrichtung kann daher ausschließlich über den von der Spindel gezogenen Faden erfolgen. Hierdurch entsteht ein selbstregulierender Antrieb der Läufereinrichtung, der Änderungen der Spindeldrehzahl und/oder des Aufwindedurchmessers selbsttätig ausgleicht. Auf diese Weise sind Fadenbrüche und Störungen vom Spulenaufbau auf Grund von antriebsbedingten Schwankungen der Fadenspannung vermieden.
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Dabei kann die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung das herkömmliche Ring/Läufersystem ersetzen, so dass dessen Verschleißprobleme und/oder geschwindigkeitsbegrenzenden Wirkungen vermieden sind. Weiterhin kann die Kreisbahn der Umlenkeinrichtung einen größeren Radius aufweisen als die Kreisbahn des Läufers einer Ringspinnmaschine, der bei gegebener Drehzahl durch die maximale Geschwindigkeit des Läufers begrenzt ist. Damit können mittels der erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung Spule bzw. Kopse mit größerem Durchmesser erzeugt werden.
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Die Fadenführeinrichtung ist insbesondere geeignet für Spinnmaschinen, welche Vorgarne mit einer Feinheit zwischen 0,9 Nm und 5 Nm und einer Drehung zwischen 20 T/m und 75 T/m verspinnen und welche fertiggedrehte Fäden mit einer Feinheit zwischen 25 Nm und 200 Nm und einer Drehung zwischen 200 T/m und 2000 T/m erzeugen. Prinzipiell könnte die vorgeschlagene Fadenführeinrichtung aber auch bei einem ein solches Vorgarn erzeugenden Flyer eingesetzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützrollen in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Hierunter wird verstanden, dass die Winkel zwischen den durch die Rollenachsen und die Achse der Spindel verlaufenden Geraden gleich groß sind. Sind also beispielsweise drei Stützrollen vorgesehen, so beträgt der Winkel zwischen diesen Geraden jeweils 120°. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders stabile Lagerung der Läufereinrichtung, was einen ruhigen Lauf der Läufereinrichtung auch bei höheren Drehzahlen ermöglicht.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wirken die Konturen der Stützrollen und die Gegenkontur an der Läufereinrichtung so zusammen, dass die Läufereinrichtung axial und radial gelagert ist. Auf diese Weise können die Stützrollen sowohl eine axiale als auch eine radiale Führung der Läufereinrichtung übernehmen, so dass weitere Lagerelemente entbehrlich sind. Beispielsweise können die Konturen der Stützrollen konkav und die Gegenkontur konvex ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Konturen der Stützrollen konvex und die Gegenkontur konkav ausgebildet sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Konturen der Stützrollen jeweils an einer vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Scheibe ausgebildet, welche an einem Außenring eines Lagers zum rotierbaren Lagern der jeweiligen Stützrolle angeordnet ist. Auf diese Weise kann der äußere Durchmesser der Stützrolle wesentlich größer als der äußere Durchmesser des Lagers der Stützrolle sein. Hierdurch kann die Drehzahl der Stützrolle bei gegebener Umfangsgeschwindigkeit gesenkt werden, was die mögliche Arbeitsgeschwindigkeit der Fadenführeinrichtung erhöht. Scheiben aus Kunststoffen sind dabei insbesondere im Vergleich zu Metallscheiben kostengünstig in der Herstellung, leicht und vibrationsdämpfend.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Lager als Wälzlager, bevorzugt als Kugellager, besonders bevorzugt als Rillenkugellager, ausgebildet. Derartige Lager weisen im Vergleich zu Gleitlagern beim Anlaufen eine geringere Reibung auf. Hierdurch ist die Gefahr von Fadenbrüchen beim Starten der Fadenführeinrichtung verringert. Kugellager sind besonders geeignet, da sie ohne Weiteres Kräfte in radialer und in axialer Richtung aufnehmen können. Dies gilt gerade für Rillenkugellager, welche in axialer Richtung beidseitig wirken. Die Wälzelemente können insbesondere aus Keramik bestehen, da diese insbesondere im Vergleich zu Wälzelementen aus Stahl leichter sind, eine höhere Lebensdauer aufweisen und eine geringere Reibung bewirken.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung beträgt ein mittlerer Durchmesser der Lager höchstens 10 mm, bevorzugt höchstens 7 mm und besonders bevorzugt höchstens 5 mm. Der mittlere Durchmesser bei einem Wälzlager entspricht dem Durchmesser eines Kreises auf dem die Wälzelemente um den Innenring umlaufen. Bei Standardlagern entspricht in der Regel der mittlere Durchmesser dem Mittelwert vom Durchmesser der Bohrung des Innenrings und dem Außendurchmesser des Außenrings. Je kleiner der mittlere Durchmesser, desto größer ist die Grenzdrehzahl des Wälzlagers. Bei den angegebenen Werten für den mittleren Durchmesser können für die Stützrollen Drehzahlen in der Größenordnung von 50000 U/min bis 100000 U/min erreicht werden. Hierdurch kann eine hohe Drehzahl der Läufereinrichtung erreicht werden, was der Produktivität der Textilmaschine zu Gute kommt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Läufereinrichtung in axialer Richtung gesehen im Bereich ihres Schwerpunkts gelagert. Hierdurch wird ein runder Lauf der Läufereinrichtung gewährleistet, wobei im Betrieb der Fadenführeinrichtung auch bei hohen Drehzahlen Vibrationen und dergleichen vermieden werden. Zudem werden so die Stützrollen und deren Lager geringer belastet als beispielsweise bei einer in axialer Richtung gesehenen endseitigen Anordnung der die Stützrollen umfassenden Lagerung der Läufereinrichtung.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Streckwerk und der Läufereinrichtung ein zentrisch angeordnetes Fadenführelement, insbesondere eine Fadenführeröse angeordnet, welche vorzugsweise so ausgebildet ist. Das zentrisch an-geordnete also auf der Achse der Spindel angeordnete Fadenführelement bewirkt, dass der Faden beim Umlaufen um die Spindel der Läufereinrichtung stets im selben Winkel zuläuft, so dass die Strecke, die der Faden vom Fadenführelement zur Läufereinrichtung zurücklegt unabhängig vom Umlauf des Fadens um die Spindel ist. Hierdurch werden beim Umlauf des Fadens Änderungen der Fadenspannung wirksam vermieden. Hierdurch werden die Drehungserteilungsvorgänge unter gleichbleibenden Bedingungen, insbesondere unabhängig von dem Momentanwinkel der Rotation der Läufereinrichtung, durchgeführt, was zu einer gleichmäßigen Drehung im Faden und zu einer Verringerung von Fadenbrüchen führt. Das Fadenführelement kann ortsfest oder an einer in einer axialen Richtung bezogen auf die Spindel hin- und herbewegten Trägereinrichtung, beispielsweise an einer Fadenführerbank, festgelegt sein.
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Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist der Läufereinrichtung eine Bremseinrichtung zugeordnet. Die Bremseinrichtung ist zum Abbremsen der rotatorischen Bewegung der Läufereinrichtung ausgebildet. Hierzu kann sie mechanisch, elektrisch und/oder pneumatisch ausgebildet sein. Um die Bremskraft einstellen, steuern und/oder regeln zu können kann eine Bremskraftbeeinflussungseinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Bremseinrichtung ein Reibelement aufweisen, welches durch eine Feder so beaufschlagt ist, dass es mit einer vorgesehenen Kraft an der Läufereinrichtung reibt, um so die Läufereinrichtung abzubremsen. Die Bremskraftbeeinflussungseinrichtung kann hierbei als Einrichtung zum Beeinflussen der Kraft zum Reiben an der Läufereinrichtung ausgebildet sein. Durch die Bremsvorrichtung kann einerseits das erforderliche Minimum für die Fadenspannung für einen optimalen Spinnvorgang erzeugt und andererseits ein „Überholen“ der Spindel durch die Läufereinrichtung, insbesondere wenn die Spindeldrehzahl verringert wird, vermieden werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Gegenkontur der Läufereinrichtung an einem vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildeten Ring ausgebildet. Auf diese Weise kann das Material der Gegenkontur insbesondere hinsichtlich der Verschleißfestigkeit und einer geringen Reibung optimiert werden. Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung weist die Läufereinrichtung eine Ballonunterdrückungseinrichtung auf, welche den Faden zwischen dem Streckwerk und der Umlenkeinrichtung wenigstens punkt- oder abschnittsweise wenigstens in radialer Richtung führt, um dadurch eine Ballonbildung wenigstens zu verringern. Die Führung in radialer Richtung begrenzt das Bestreben des Fadens, sich bedingt durch Zentrifugalkräfte in radialer Richtung von der Spindel weg auszubauchen. Hierdurch kann eine von einer herkömmlichen Ringspinnmaschine bekannte Ballonbildung des Fadens vermieden werden.
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Weiterhin kann durch die Ballonunterdrückungseinrichtung verhindert werden, dass im Fall eines Fadenbruchs das freie Fadenende in den Bereich einer benachbarten Spinnstelle gelangt und dort zu Schäden führt. Hierdurch sind die heute bei Ringspinnmaschinen üblichen Schutzwände zwischen den Spinnstellen entbehrlich.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Ring an der Außenseite der Ballonunterdrückungseinrichtung angeordnet. Falls erforderlich kann so der Ring beim Auftreten von Verschleiß einfach ausgetauscht werden. Der Ring kann beispielsweise durch Verschrauben, Kleben oder Verpressen an der Ballonunterdrückungseinrichtung befestigt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht die Ballonunterdrückungseinrichtung zumindest abschnittsweise aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl oder Aluminium, oder aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Metalle, wie beispielsweise Edelstahl oder Aluminium sind bei geringem Gewicht biegesteif und vergleichsweise abriebsfest. Faserverstärkte Kunststoffe sind bezogen auf ihr Gewicht noch biegesteifer. Faserverstärkte Kunststoffe umfassen eine Kunststoffmatrix und darin eingebrachte Verstärkungsfasern Die Verwendung von derartigen Materialien erlaubt es daher, die Ballonunterdrückungseinrichtung besonders leicht auszuführen, was zu einer Verringerung der bewegten Massen beiträgt, damit einem unrunden Lauf entgegenwirkt und somit höhere Drehzahlen und Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht. Zudem werden so die Lager der Stützrollen weniger belastet, so dass diese kleiner dimensioniert werden können. Auch nimmt bei kleineren Massen die Gefahr von Fadenbrüchen ab, da die Kräfte zum Rotieren der Läufereinrichtung geringer sind.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Ballonunterdrückungseinrichtung bezogen auf eine radial ausgerichtete Ebene, welche durch ihren Schwerpunkt verläuft, symmetrisch ausgebildet. Eine radiale Ebene verläuft dabei senkrecht zur Achse der Spindel. Durch eine symmetrische Ausbildung hinsichtlich einer solchen Ebene ergibt sich eine optimale Gewichtsverteilung, welche auch auf Grund einer dadurch bewirkten symmetrischen dynamischen Verformung der Ballonunterdrückungseinrichtung nicht verändert wird. Hierdurch wird ein besonders runder Lauf der Läufereinrichtung bewirkt, was insgesamt noch höhere Drehzahlen und Spinngeschwindigkeiten ermöglicht, wobei die Stützrollen besonders wenig belastet werden.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Ballonunterdrückungseinrichtung so ausgebildet, dass sie an ihrer Innenseite den Faden auf einem wesentlichen Teil seines Laufwegs zwischen dem Streckwerk und der Umlenkeinrichtung wenigstens in radialer Richtung führt. Die Reibung des Fadens an der Innenseite der Ballonunterdrückungseinrichtung bewirkt dabei, dass die Fadenspannung in der Spinnzone geringer als bei einer herkömmlichen Ringspinnmaschine ist, so dass demgegenüber die Gefahr von Fadenbrüchen verringert ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das zentrisch angeordnete Fadenführelement so ausgebildet, dass der Faden unterhalb des oberen Randes der Ballonunterdrückungseinrichtung in Kontakt mit der Innenseite der Ballonunterdrückungseinrichtung gelangt. Indem das Fadenführelement so ausgebildet und angeordnet ist, dass der Faden unterhalb des oberen Randes in Kontakt mit der Innenseite des Fadenführrohrs gelangt, wird vermieden, dass der Faden beim Auftreffen auf das Fadenführrohr beschädigt wird.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ballonunterdrückungseinrichtung ein koaxial zur Spindel angeordnetes Fadenführrohr.
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Unter einem Fadenführrohr wird eine den Faden quer zu einer Laufrichtung bzw. in radialer Richtung führende Anordnung verstanden, welche den Faden über eine wesentliche Länge an seiner im Wesentlichen rotationssymmetrischen und koaxial zur Spindel verlaufenden Innenseite führt. Das Fadenführrohr kann dabei so ausgebildet und angeordnet sein, dass zumindest ein axialer Abschnitt einen derartigen Innendurchmesser aufweist, dass er die Spindel, eine darauf angeordnete Hülse und eine sich darauf aus dem Faden aufbauende Spule übergreifen kann. Hierdurch kann eine von einer herkömmlichen Ringspinnmaschine bekannte Ballonbildung des Fadens vermieden werden. Zudem entsteht im Fadenführrohr eine mitrotierende Luftsäule, welche die Luftreibung der sich bildenden Spule zumindest in jenem Bereich, der vom Fadenführrohr übergriffen ist, vermindert. Durch beide Effekte kann der durch die Rotation entstehende Luftwiderstand gesenkt werden, was gerade bei hohen Drehzahlen zu einer Senkung des Energieverbrauchs führt.
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Das Fadenführrohr kann an einer oder insbesondere an beiden Stirnseiten offen sein, was die rotierende Masse weiter senkt.
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Die Reibung des Fadens an der Innenseite des Fadenführrohrs bewirkt dabei, dass die Fadenspannung in der Spinnzone geringer als bei einer herkömmlichen Ringspinnmaschine ist, so dass demgegenüber die Gefahr von Fadenbrüchen verringert ist.
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Weiterhin kann durch das Fadenführrohr verhindert werden, dass im Fall eines Fadenbruchs das freie Fadenende in den Bereich einer benachbarten Spinnstelle gelangt und dort zu Schäden führt. Hierdurch sind die heute bei Ringspinnmaschinen üblichen Schutzwände zwischen den Spinnstellen entbehrlich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Fadenführrohr auf einem wesentlichen Teil seiner Länge, bevorzugt auf einem überwiegenden Teil seiner Länge, besonders bevorzugt auf seiner gesamten Länge, kreiszylinderförmig ausgebildet. Kreiszylinderförmige Fadenführrohre sind einfach herstellbar und bei geringem Gewicht sehr stabil. Hierdurch kann die Fadenführeinrichtung zu geringen Kosten hergestellt werden und die rotierenden Massen können weiter gesenkt werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ballonunterdrückungseinrichtung einen exzentrisch angeordneten Fadenführkanal. Unter einem Fadenführkanal wird eine den Faden quer zu einer Laufrichtung mehrseitig führende Anordnung verstanden, so dass der Faden in radialer und tangentialer Richtung geführt ist. Der Vorteil eines exzentrischen Fadenführkanals besteht im Vergleich zu einem zentrisch angeordneten Fadenführrohr in einer geringeren Gesamtmasse.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Fadenführkanal wenigstens abschnittsweise geschlossen rohrförmig oder rohrförmig mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz ausgebildet. Geschlossen rohrförmige Fadenführkanäle sind einfach herstellbar, besonders stabil und führen den Faden allseitig. Sofern ein in Längsrichtung des Fadenführkanals verlaufender Schlitz vorgesehen ist, kann der Faden beim Anspinnen quer zu seiner Laufrichtung in den Fadenführkanal eingelegt werden, was die Handhabung der Fadenführeinrichtung vereinfacht. Dabei kann der Schlitz beispielsweise so breit ausgeführt sein, dass der Fadenführkanal halbrohrförmig ist. Hierdurch kann das Gewicht und der Luftwiderstand des Fadenführkanals beträchtlich gesenkt werden.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung läuft der Faden der Umlenkeinrichtung an der Innenseite der Ballonunterdrückungseinrichtung zu. Hierdurch wird eine Ballonbildung stromabwärts der Ballonunterdrückungseinrichtung verhindert.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Ballonunterdrückungseinrichtung eine Fadenführstange, welche wenigstens ein zwischen dem Streckwerk und der Umlenkeinrichtung, insbesondere exzentrisch, angeordnetes Fadenführelement, insbesondere eine Fadenführeröse, aufweist. Unter einer Fadenführstange wird dabei ein stabartiges Element und unter einem Fadenführelement ein Element, welches den Faden mehrseitig führt, verstanden. Eine derartige Ballonunterdrückungseinrichtung ist besonders einfach im Aufbau und leicht herstellbar. Zudem ist sie sehr bedienungsfreundlich, da sie wenig Platz beansprucht und so gut zugänglich ist, was das Einlegen des Fadens beim Beginn des Spinnens erleichtert. Sie kann massiv oder wenigstens auf einem Teil ihrer Länge hohl ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass die Fadenführstange und das Fadenführelement einstückig ausgebildet sind. Das Fadenführelement ist bevorzugt an einem Ende der Fadenführstange ausgebildet, so dass eine radiale Führung in einem mittleren Bereich des Laufwegs zwischen dem Streckwerk und der Umlenkeinrichtung gewährleistet ist, was der Ballonbildung effektiv entgegenwirkt. Weiterhin ist es möglich, den Faden zwischen dem Fadenführelement und der Umlenkeinrichtung ein- oder mehrfach schraubenlinienförmig um die Fadenführstange zu wickeln, was zu einer erhöhten Reibung zwischen dem Faden und der Läufereinrichtung führt und so das Spinndreieck am Streckwerksausgang entlastet, um Fadenbrüchen entgegenzuwirken. Die Fadenführstange kann insbesondere einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen, so dass der Luftwiderstand verringert und eine Schädigung des um sie herumgewundenen laufenden Fadens vermieden wird.
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Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Umlenkeinrichtung ein Haken oder eine Öse, welche bevorzugt in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Läufereinrichtung, besonders bevorzugt in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts der Läufereinrichtung, angeordnet ist. Haken oder Ösen können einfach, insbesondere durch Ablängen und Biegen eines Drahtes, insbesondere aus Metall, gefertigt werden und zeichnen sich durch ein geringes Gewicht aus. Durch die Anordnung der Umlenkeinrichtung in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Läufereinrichtung, insbesondere in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts der Läufereinrichtung werden die zum Rotieren der Läufereinrichtung erforderlichen Kräfte so auf die Läufereinrichtung übertragen, dass ein runder Lauf der Läufereinrichtung gewährleistet ist, da so kaum oder keine Kräfte entstehen, welche ein Kippmoment auf die Achse der Läufereinrichtung ausüben.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Massenausgleichsanordnung zur Vermeidung einer Unwucht bei der Rotation der Läufereinrichtung vorgesehen, welche vorzugsweise in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Läufereinrichtung, besonders bevorzugt in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts der Läufereinrichtung, angeordnet ist. Die Massenausgleichsanordnung kann insbesondere zum Ausgleich der Masse der Umlenkeinrichtung und/oder des exzentrischen Fadenführkanals dienen. Beispielsweise kann die Massenausgleichsanordnung eine zweite Umlenkeinrichtung umfassen, wobei wahlweise die erste oder die zweite Umlenkeinrichtung zum Umlenken des Fadens verwendet werden kann.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist als Trägereinrichtung eine Ringbank einer Ringspinnmaschine vorgesehen, wobei die Fadenführeinrichtung vorzugsweise einen Adapter zum Befestigen der Lageranordnung an der Ringbank umfasst. Herkömmliche Ringspinnmaschinen weisen in aller Regel eine hin- und herbewegte Ringbank auf, welche sich über mehrere Spinnstellen erstreckt und je Spinnstelle eine Ring/Läuferkombination trägt. Die Hin- und Herbewegung dient dazu, den Faden in Form eines Kopses auf einer auf die Spindel gesteckten Hülse aufzuwickeln. Indem nun zweckmäßigerweise ein Adapter, also ein Befestigungsmittel, zum Befestigen der Lageranordnung an der Ringbank vorgesehen ist, kann eine herkömmliche Ringspinnmaschine besonders einfach mit einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung nachgerüstet werden.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Textilmaschine, welche wenigstens eine Fadenführeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist. Es ergeben sich die oben beschriebenen Vorteile.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können dabei – außer z. B. in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze:
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1 eine Spinnstelle einer herkömmlichen Ringspinnmaschine in einer schematischen Seitenansicht,
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2 eine Spinnstelle einer Spinnmaschine mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung in einer schematischen Seitenansicht,
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3 die Fadenführeinrichtung der 2 in einer schematischen Aufsicht,
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4 eine Spinnstelle einer Spinnmaschine mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung in einer schematischen Seitenansicht,
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5 die Fadenführeinrichtung der 5 in einer schematischen Aufsicht,
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6 eine Spinnstelle einer Spinnmaschine mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung in einer schematischen Seitenansicht,
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7 die Fadenführeinrichtung der 6 in einer schematischen Aufsicht,
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8 eine Spinnstelle einer Spinnmaschine mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung in einer schematischen Seitenansicht und
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9 die Fadenführeinrichtung der 8 in einer schematischen Aufsicht.
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In den folgenden Figuren sind nur diejenigen Bestandteile einer Spinnmaschine mit Bezugszeichen versehen und erläutert, welche für das Verständnis der Erfindung erforderlich sind. Es versteht sich von selbst, dass weitere Teile und Baugruppen vorgesehen sein können.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Spinnstelle 1 einer herkömmlichen Ringspinnmaschine in einer schematischen Seitenansicht. In der Praxis weist die Ringspinnmaschine eine Vielzahl von derartigen Spinnstellen auf, welche in die Zeichenebene hinein nacheinander angeordnet sind.
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Die Spinnstelle 1 weist ein Streckwerk 2 auf, von dem lediglich ein Ausgangswalzenpaar 3 gezeigt ist. Das Streckwerk 2 dient dazu, ein zugeführtes Vorgarn zu verfeinern und als Faden F mit der gewünschten Feinheit zu liefern. Der Faden F verläuft vom Streckwerk 2 geradlinig zu einer Fadenführeröse 4, welche über einen Halter 5 an einer Fadenführerbank 6 befestigt ist, welche sich über mehrere Spinnstellen 1 hinweg erstreckt. Stromabwärts der Fadenführeröse 4 verläuft der Faden F bogenförmig zu einem Läufer 7, der an einem Ring 8 eingehängt ist, der seinerseits an einer Ringbank 9 befestigt ist, welche sich über mehrere Spinnstellen 1 hinweg erstreckt. Der Läufer 7 lenkt den Faden F um, so dass er tangential in Richtung zu einer rotatorisch angetriebenen Spindel 10 läuft. Durch die Rotation der Spindel 10 um eine Achse A wird der Faden F auf eine drehfest auf die Spindel 10 gesteckte Hülse H aufgewunden. Die im Faden F erzeugte Fadenspannung bewirkt dabei, dass der Läufer 7 auf einer Kreisbahn am Ring 8 umläuft. Dabei bewirkt jeder Umlauf des Läufers 7 eine Drehung im Faden F, welche sich bis in die Spinnzone unmittelbar am Ausgang des Streckwerks 2 fortsetzt. Durch die dabei erzeugte Rotation des Fadens F zwischen der Fadenführeröse 4 und dem Läufer 7 entsteht der bereits erwähnte bogenförmige Lauf des Fadens F im genannten Bereich, der auch Ballonzone genannt wird.
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Die Ringbank ist in einer axialen Richtung bezogen auf die Spindel 10 hin- und herbewegbar und führt im Betrieb der Spinnstelle 1 eine Hin- und Herbewegung HR mit variablem Hub aus, so dass der Faden F in Form eines Kopses K auf die Hülse H aufgewunden wird. Die Fadenführerbank 6 ist ebenfalls in einer axialen Richtung bezogen auf die Spindel 10 hin- und herbewegbar und führt im Betrieb der Spinnstelle 1 eine Hin- und Herbewegung HF mit korrespondierendem Hub aus, um die durch die Bewegung HR der Ringbank 9 erzeugten Veränderungen der Geometrie der Ballonzone zu minimieren.
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Die Limitierung in der Produktivität einer derartigen Spinnstelle 1 einer Ringspinnmaschine ist durch verschiedene Problemkreise des Aufwindeprozesses gegeben. Wird die Drehzahl der Spindel 1 erhöht, steigt die Geschwindigkeit des Läufers 7 auf dem Ring 8, wodurch der Verschleiß und die Temperatur durch die Reibung des Läufers 7 ansteigen, so dass innerhalb kürzester Zeit der Läufer 7 gewechselt werden muss. Des weiteren treten bei höheren Drehzahlen durch die ansteigenden Zentrifugalkräfte, die auf den rotierenden Faden F in der Ballonzone wirken, zunehmend hohe Fadenspannungen in der Spinnzone auf, so dass es zum Fadenbruch kommt. Durch die höhere Drehzahl steigt zudem in der Ballonzone durch die Luftreibung des Fadens der Energieverbrauch, wodurch die Vorteile aus dem Produktivitätsgewinn geschmälert werden.
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2 zeigt eine Spinnstelle 1 einer erfindungsgemäßen Spinnmaschine mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung 11 in einer schematischen Seitenansicht. 3 zeigt die Fadenführeinrichtung 11 des ersten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Aufsicht, wobei das zentrisch angeordnete Fadenführelement aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Bei der Spinnmaschine handelt es sich um eine Spinnmaschine auf der Basis der Ringspinnmaschine der 1, bei der deren Fadenführeinrichtung durch die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung 11 ersetzt ist. Ansonsten entspricht die Spinnmaschine der 2 und 3 der Ringspinnmaschine der 1. Insbesondere weist jede Spinnstelle 1 der Spinnmaschine ein Streckwerk 2 zum Liefern eines Fadens F und eine rotatorisch angetriebene Spindel 10 zum Aufwinden des Fadens F auf, wobei der Faden F zwischen dem Streckwerk 2 und der Spindel 10 eine Drehung erhält.
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Die Fadenführeinrichtung 11 umfasst eine Läufereinrichtung 12, welche koaxial zu der Spindel 10 rotierbar an der die Hin- und Herbewegung HF ausführenden Fadenführerbank 6 mittels einer Lageranordnung 13 gelagert ist. Dabei weist die Lageranordnung 13 wenigstens drei Stützrollen 14, 14’ 14’’ auf, welche jeweils um eine zur Achse A der Spindel 10 parallel verlaufende Rollenachse 15, 15’ 15’’ rotierbar gelagert sind und welche jeweils an ihrem Umfang eine Kontur 16, 16’, 16’’ aufweisen, welche auf einer außen an der Läufereinrichtung 12 ausgebildeten korrespondierenden Gegenkontur 17 ablaufen, so dass die Läufereinrichtung 12 koaxial zu der Spindel 10 rotierbar gelagert ist, wobei an der Läufereinrichtung 12 eine Umlenkeinrichtung 18 zum Umlenken des Fadens F angeordnet ist, welche so angeordnet ist, der die Umlenkeinrichtung 18 verlassende Faden F in tangentialer Richtung zur Spule K gezogen ist und hierdurch die Läufereinrichtung 12 in Rotation versetzt.
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Unter einer Läufereinrichtung 12 wird eine rotierbare den Faden F führende und/oder umlenkende Anordnung verstanden. Die Läufereinrichtung 12 kann dabei so ausgebildet und angeordnet sein, dass zumindest ein axialer Abschnitt einen derartigen Innendurchmesser aufweist, dass er die Spindel 10, einen darauf angeordnete Hülse H und eine sich darauf aus dem Faden F aufbauende Spule K übergreifen kann.
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Die Läufereinrichtung besteht im ersten Ausführungsbeispiel aus einem Ring 19, an dem die Gegenkontur 17 ausgebildet ist, und aus der Umlenkeirichtung 18, beispielsweise einer Öse oder einem Haken aus Draht. Die Umlenkeinrichtung 18 ist dabei an dem Ring 19 befestigt, beispielsweise durch Kleben, Verschrauben, Verrasten oder dergleichen.
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Dabei ist die Läufereinrichtung 12 mittels einer Lageranordnung 13 koaxial zu der Spindel 10 rotierbar gelagert, wobei die Lageranordnung 13 wenigstens drei Stützrollen 14, 14’, 14’’ aufweist, welche jeweils um eine zur Achse A der Spindel 10 parallel verlaufende Rollenachse 15, 15’, 15’’ rotierbar gelagert sind und welche jeweils an ihrem Umfang eine Kontur 16, 16’, 16’’ aufweisen, welche auf einer außen an der Läufereinrichtung 12 ausgebildeten korrespondierenden Gegenkontur 17 ablaufen, so dass die Läufereinrichtung 12 koaxial zu der Spindel 10 rotierbar gelagert ist. Die Stützrollen 14, 14’, 14’’ weisen im ersten Ausführungsbeispiel jeweils ein Wälzlager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ auf, welche jeweils einen Innenring 20, 20’, 20’’, Wälzelemente 21, 21’, 21’’ und einen Außenring 22, 22’, 22’’ aufweisen. Im Vergleich zu einer Lösung, bei der die Läufereinrichtung 12 in der Bohrung eines Innenrings eines Lagers angeordnet ist, können die Lager der Stützrollen 14, 14’, 14’’ einen wesentlich kleineren mittleren Durchmesser MD aufweisen, so dass die Stützrollen 14, 14’, 14’’ und letztlich auch die Läufereinrichtung 12 mit einer wesentlich höheren Drehzahl betrieben werden kann. Der Grund hierfür liegt darin, dass die sogenannte Grenzdrehzahl eines Lagers näherungsweise umgekehrt proportional zu seinem mittleren Durchmesser MD ist. Der mittlere Durchmesser MD ist dabei der Durchmesser eines Kreises der in der Mitte zwischen dem Außenring 22, 22’, 22’’ und dem Innenring 20, 20’, 20’’ eines Lagers verläuft.
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Die so erzielbare Drehzahlerhöhung und damit die Verbesserung der Produktivität einer Textilmaschine 1 ist beträchtlich, wenn man bedenkt, dass die Läufereinrichtung 12 einen Innendurchmesser von etwa 50 mm haben müsste, um eine als Kops K gewickelte Spule mit einem Durchmesser von 40 mm herstellen zu können. Dies würde aber dazu führen, dass bei Anordnung der Läufereinrichtung 12 in der Bohrung eines Lagers dieses einen mittleren Durchmesser von etwa 60 mm haben müsste. Demgegenüber können die Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ der Stützrollen 14, 14’, 14’’ beispielsweise einen mittleren Durchmesser von 10 mm aufweisen. Falls nun die Stützrollen 14, 14’, 14’’ und die Läufereinrichtung 12 denselben äußeren Durchmesser haben, kann so die Grenzdrehzahl für die Läufereinrichtung 12 auf das Sechsfache gesteigert werden. Sofern der äußere Durchmesser der Stützrollen 14, 14’, 14’’, etwa aus Platzgründen, nur den halben äußeren Durchmesser der Läufereinrichtung 12 haben kann, so kann die Grenzdrehzahl der Läufereinrichtung 12 immerhin noch auf das Dreifache gesteigert werden.
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Dabei können besonders reibungsarme Lager verwendet werden, so dass die zur Rotation der Läufereinrichtung zu überwindende Reibung gering ist.
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Zur sicheren Lagerung der Läufereinrichtung 12 reichen im Allgemeinen drei auf der Gegenkontur 17 ablaufende Stützrollen 14, 14’, 14’’ aus. Gleichwohl kann durch eine größere Anzahl von Stützrollen 14, 14’, 14’’ die Stabilität der Lageranordnung 13 erhöht werden. In der Regel ist es ausreichend, wenn die Lageranordnung 13 genau eine Gegenkontur 17 und die darauf mit ihrer jeweiligen Kontur 16, 16’, 16’’ ablaufenden Stützrollen 14, 14’, 14’’ aufweist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Lageranordnung 13 mehrere Gegenkonturen 17 aufweist, auf denen jeweils wenigstens drei Stützrollen 14, 14’, 14’’ ablaufen.
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Die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung 11 kann zudem eine deutlich geringere rotierende Masse aufweisen als eine Fadenführeinrichtung mit einer in einer Bohrung eines Lagers angeordneten Läufereinrichtung 12 oder als eine Fadenführeinrichtung mit einem glocken-, kappen- bzw. trichterförmigen Führungselement.
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In Verbindung mit der Umlenkeinrichtung 18 zum Umlenken des Fadens F, welche so angeordnet ist, dass der die Umlenkeinrichtung 18 verlassende Faden in tangentialer Richtung zur Spule K gezogen ist und hierdurch das Fadenführrohr 12 in Rotation versetzt, ermöglicht die geringe Masse der Läufereinrichtung 12 und die geringe Reibung bei der Rotation der Läufereinrichtung 12 einen Verzicht auf einen aktiven Antrieb der Läufereinrichtung 12. Der Antrieb der Läufereinrichtung 12 kann daher ausschließlich über den von der Spindel 10 gezogenen Faden F erfolgen. Hierdurch entsteht ein selbstregulierender Antrieb der Läufereinrichtung 12, der Änderungen der Spindeldrehzahl und/oder des Aufwindedurchmessers selbsttätig ausgleicht. Auf diese Weise sind Fadenbrüche und Störungen vom Spulenaufbau auf Grund von antriebsbedingten Schwankungen der Fadenspannung vermieden.
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Zudem kann die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung 11 das herkömmliche Ring/Läufersystem ersetzen, so dass dessen Verschleißprobleme und/oder geschwindigkeitsbegrenzenden Wirkungen vermieden sind. Weiterhin kann die Kreisbahn der Umlenkeinrichtung 18 einen größeren Radius aufweisen als die Kreisbahn des Läufers einer Ringspinnmaschine, der bei gegebener Drehzahl durch die maximale Geschwindigkeit des Läufers begrenzt ist. Damit können mittels der erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung 11 Spule bzw. Kopse mit größerem Durchmesser erzeugt werden.
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Die Fadenführeinrichtung ist insbesondere geeignet für Spinnmaschinen, welche Vorgarne mit einer Feinheit zwischen 0,9 Nm und 5 Nm und einer Drehung zwischen 20 T/m und 75 T/m verspinnen und welche fertiggedrehte Fäden mit einer Feinheit zwischen 25 Nm und 200 Nm und einer Drehung zwischen 200 T/m und 2000 T/m erzeugen. Prinzipiell könnte die vorgeschlagene Fadenführeinrichtung aber auch bei einem ein solches Vorgarn erzeugenden Flyer eingesetzt werden.
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Im ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Stützrollen 14, 14’, 14’’ in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Hierunter wird verstanden, dass die Winkel zwischen den durch die Rollenachsen 15, 15’, 15’’ und die Achse A der Spindel 10 verlaufenden Geraden gleich groß sind. Sind also beispielsweise drei Stützrollen vorgesehen, so beträgt der Winkel zwischen diesen Geraden jeweils 120°. Auf diese Weise ergibt sich eine besonders stabile Lagerung der Läufereinrichtung 12, was einen ruhigen Lauf der Läufereinrichtung 12 auch bei höheren Drehzahlen ermöglicht.
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Dabei wirken die Konturen 16, 16’, 16’’ der Stützrollen 14, 14’, 14’’ und die Gegenkontur 17 an der Läufereinrichtung 12 vorteilhafterweise so zusammen, dass die Läufereinrichtung 12 axial und radial gelagert ist. Auf diese Weise können die Stützrollen 14, 14’, 14’’ sowohl eine axiale als auch eine radiale Führung der Läufereinrichtung 12 übernehmen, so dass weitere Lagerelemente entbehrlich sind. Im ersten Ausführungsbeispiel sind die Konturen 16, 16’, 16’’ der Stützrollen 14, 14’, 14’’ konkav und die Gegenkontur 17 konvex ausgebildet. Es ist aber auch denkbar, dass die Konturen 16, 16’, 16’’ der Stützrollen 14, 14’, 14’’ konvex und die Gegenkontur 17 konkav ausgebildet sind.
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Zweckmäßigerweise sind die Konturen 16, 16’, 16’’ der Stützrollen 14, 14’, 14’’ jeweils an einer vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Scheibe 23, 23’, 23’’ ausgebildet, welche an einem Außenring 22, 22’, 22’’ des Lagers 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ zum rotierbaren Lagern der jeweiligen Stützrolle 14, 14’, 14’’ angeordnet ist. Auf diese Weise kann der äußere Durchmesser der Stützrolle 14, 14’, 14’’ wesentlich größer als der äußere Durchmesser des Lagers 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ der Stützrolle 14, 14’, 14’’ sein. Hierdurch kann die Drehzahl der Stützrolle 14, 14’, 14’’ bei gegebener Umfangsgeschwindigkeit gesenkt werden, was die mögliche Arbeitsgeschwindigkeit der Fadenführeinrichtung 11 erhöht. Scheiben 23, 23’, 23’’ aus Kunststoffen sind dabei insbesondere im Vergleich zu Metallscheiben kostengünstig in der Herstellung, leicht und vibrationsdämpfend.
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Im Ausführungsbeispiel sind die Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ als Wälzlager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’, nämlich als Kugellager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’, genauer als Rillenkugellager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’, ausgebildet. Derartige Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ weisen im Vergleich zu Gleitlagern beim Anlaufen eine geringere Reibung auf. Hierdurch ist die Gefahr von Fadenbrüchen beim Starten der Fadenführeinrichtung 11 verringert. Kugellager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ sind besonders geeignet, da sie ohne weiteres Kräfte in radiale und in axiale Richtung aufnehmen können. Dies gilt gerade für Rillenkugellager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’, welche in axialer Richtung beidseitig wirken. Die Wälzelemente 21, 21’, 21’’ können insbesondere aus Keramik bestehen, da diese insbesondere im Vergleich zu Wälzelementen aus Stahl 21, 21’, 21’’ leichter sind, eine höhere Lebensdauer aufweisen und eine geringere Reibung bewirken.
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Vorteilhafterweise beträgt der mittlere Durchmesser der Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ höchstens 10 mm, bevorzugt höchstens 7 mm und besonders bevorzugt höchstens 5 mm. Hierdurch kann eine hohe Drehzahl der Läufereinrichtung 12 erreicht werden, was der Produktivität der Textilmaschine zu Gute kommt.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Gegenkontur 17 der Läufereinrichtung 12 an einem vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildeten Ring 19 ausgebildet. Auf diese Weise kann das Material der Gegenkontur 17 insbesondere hinsichtlich der Verschleißfestigkeit und einer geringen Reibung optimiert werden.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Läufereinrichtung 12 in axialer Richtung gesehen im Bereich ihres Schwerpunkts S gelagert. Hierdurch wird ein runder Lauf der Läufereinrichtung 12 gewährleistet, wobei im Betrieb der Fadenführeinrichtung 11 auch bei hohen Drehzahlen Vibrationen und dergleichen vermieden werden. Zudem werden so die Stützrollen 14, 14’, 14’’ und deren Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ geringer belastet als beispielsweise bei einer in axialer Richtung gesehenen endseitigen Anordnung der die Stützrollen 14, 14’, 14’’ umfassenden Lagerung der Läufereinrichtung 12.
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Vorteilhafterweise ist die Umlenkeinrichtung 18 ein Haken oder eine Öse, welche bevorzugt in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Läufereinrichtung 12, besonders bevorzugt in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts S der Läufereinrichtung 12, angeordnet ist. Haken 18 oder Ösen können einfach, insbesondere durch Ablängen und Biegen eines Drahtes, insbesondere aus Metall, gefertigt werden und zeichnen sich durch ein geringes Gewicht aus. Durch die Anordnung der Umlenkeinrichtung 18 in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Läufereinrichtung 12, insbesondere in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts S des Fadenführrohrs 12 werden die zum Rotieren der Läufereinrichtung 12 erforderlichen Kräfte so auf die Läufereinrichtung 12 übertragen, dass ein runder Lauf der Läufereinrichtung 12 gewährleistet ist, da so kaum oder keine Kräfte entstehen, welche ein Kippmoment auf die Achse der Läufereinrichtung 12 ausüben.
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Im Ausführungsbeispiel ist eine Massenausgleichsanordnung 24 zur Vermeidung einer Unwucht bei der Rotation der Läufereinrichtung 12 vorgesehen, welche vorzugsweise in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Läufereinrichtung 12, besonders bevorzugt in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts S der Läufereinrichtung 12, angeordnet ist. Die Massenausgleichsanordnung 24 kann insbesondere zum Ausgleich der Masse der Umlenkeinrichtung 18 dienen. Beispielsweise kann die Massenausgleichsanordnung 24 eine zweite Umlenkeinrichtung 24 sein, wobei wahlweise die erste oder die zweite Umlenkeinrichtung 18, 24 zum Umlenken des Fadens F verwendet werden kann.
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Im ersten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Streckwerk 2 und der Läufereinrichtung 12 ein zentrisch angeordnetes Fadenführelement 4, insbesondere eine Fadenführeröse 4 angeordnet. Das zentrisch angeordnete also auf der Achse A der Spindel 10 angeordnete Fadenführelement 4 bewirkt, dass der Faden F beim Umlaufen um die Spindel 10 der Läufereinrichtung 12 stets im selben Winkel zuläuft, so dass die Strecke, die der Faden vom Fadenführelement 4 zur Läufereinrichtung 12 zurücklegt unabhängig vom Umlauf des Fadens F um die Spindel 10 ist. Hierdurch werden beim Umlauf des Fadens F Änderungen der Fadenspannung wirksam vermieden. Hierdurch werden die Drehungserteilungsvorgänge unter gleichbleibenden Bedingungen, insbesondere unabhängig von dem Momentanwinkel der Rotation der Läufereinrichtung 12, durchgeführt, was zu einer gleichmäßigen Drehung im Faden F und zu einer Verringerung von Fadenbrüchen führt. Das Fadenführelement 4 kann ortsfest oder an einer in einer axialen Richtung bezogen auf die Spindel hin- und herbewegten Trägereinrichtung 6, beispielsweise an einer Fadenführerbank 6, festgelegt sein.
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Im ersten Ausführungsbeispiel ist als Trägereinrichtung 9 eine Ringbank 9 einer Ringspinnmaschine vorgesehen, wobei die Fadenführeinrichtung 11 vorzugsweise einen Adapter 25 zum Befestigen der Lageranordnung 13 an der Ringbank 9 umfasst. Herkömmliche Ringspinnmaschinen weisen in aller Regel eine hin- und herbewegte Ringbank 9 auf, welche sich über mehrere Spinnstellen erstreckt und je Spinnstelle 1 eine Ring/Läuferkombination trägt. Die Hin- und Herbewegung dient dazu, den Faden in Form eines Kopses auf einer auf die Spindel gesteckten Hülse H aufzuwickeln. Indem nun zweckmäßigerweise ein Adapter 25, also ein Befestigungsmittel 25, zum Befestigen der Lageranordnung 13 an der Ringbank 9 vorgesehen ist, kann eine herkömmliche Ringspinnmaschine besonders einfach mit einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung 11 nachgerüstet werden.
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Bevorzugt ist der Läufereinrichtung 12 eine Bremseinrichtung 32 zugeordnet. Die Bremseinrichtung 32 ist zum Abbremsen der rotatorischen Bewegung der Läufereinrichtung 12 ausgebildet. Hierzu kann sie mechanisch, elektrisch und/oder pneumatisch ausgebildet sein. Um die Bremskraft einstellen, steuern und/oder regeln zu können kann eine Bremskraftbeeinflussungseinrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Bremseinrichtung 32 ein Reibelement aufweisen, welches durch eine Feder so beaufschlagt ist, dass es mit einer vorgesehenen Kraft an der Läufereinrichtung 12 reibt, um so die Läufereinrichtung 12 abzubremsen. Die Bremskraftbeeinflussungseinrichtung kann hierbei als Einrichtung zum Beeinflussen der Kraft zum Reiben an der Läufereinrichtung 12 ausgebildet sein. Durch die Bremsvorrichtung 32 kann einerseits das erforderliche Minimum für die Fadenspannung für einen optimalen Spinnvorgang erzeugt und andererseits ein „Überholen“ der Spindel 10 durch die Läufereinrichtung 12, insbesondere wenn die Spindeldrehzahl verringert wird, vermieden werden.
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4 zeigt eine Spinnstelle 1 einer erfindungsgemäßen Spinnmaschine mit einem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung 11 in einer schematischen Seitenansicht. 5 zeigt die Fadenführeinrichtung 11 des zweiten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Aufsicht, wobei das zentrisch angeordnete Fadenführelement aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Bei der Spinnmaschine handelt es sich um eine Spinnmaschine auf der Basis der Ringspinnmaschine der 2 und 3, bei der die Fadenführeinrichtung 11 modifiziert ist. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Die oben gegebenen allgemeinen Erläuterungen der Erfindung gelten sinngemäß.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Läufereinrichtung 12 eine Ballonunterdrückungseinrichtung 26 auf, welche an ihrer Innenseite 27 den Faden F auf einem wesentlichen Teil seines Laufwegs zwischen dem Streckwerk 2 und der Umlenkeinrichtung 18 wenigstens in radialer Richtung führt, um dadurch eine Ballonbildung wenigstens zu verringern. Die Führung in radialer Richtung begrenzt das Bestreben des Fadens F, sich bedingt durch Zentrifugalkräfte in radialer Richtung von der Spindel 10 weg auszubauchen. Hierdurch kann eine von einer herkömmlichen Ringspinnmaschine bekannte Ballonbildung des Fadens F vermieden werden.
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Die Reibung des Fadens an der Innenseite 27 der Ballonunterdrückungseinrichtung 26 bewirkt dabei, dass die Fadenspannung in der Spinnzone geringer als bei einer herkömmlichen Ringspinnmaschine ist, so dass demgegenüber die Gefahr von Fadenbrüchen verringert ist.
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Weiterhin kann durch die Ballonunterdrückungseinrichtung 26 verhindert werden, dass im Fall eines Fadenbruchs das freie Fadenende in den Bereich einer benachbarten Spinnstelle gelangt und dort zu Schäden führt. Hierdurch sind die heute bei Ringspinnmaschinen üblichen Schutzwände zwischen den Spinnstellen entbehrlich.
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Vorteilhafterweise ist der Ring 19 an der Außenseite der Ballonunterdrückungseinrichtung 26 angeordnet. Falls erforderlich kann so der Ring beim Auftreten von Verschleiß einfach ausgetauscht werden. Der Ring 19 kann beispielsweise durch Verschrauben, Kleben oder Verpressen an der Ballonunterdrückungseinrichtung befestigt werden.
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Bevorzugt besteht die Ballonunterdrückungseinrichtung 26 zumindest abschnittsweise aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl oder Aluminium, oder aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Metalle, wie beispielsweise Edelstahl oder Aluminium sind bei geringem Gewicht biegesteif und vergleichsweise abriebsfest. Faserverstärkte Kunststoffe sind bezogen auf ihr Gewicht noch biegesteifer. Faserverstärkte Kunststoffe umfassen eine Kunststoffmatrix und darin eingebrachte Verstärkungsfasern Die Verwendung von derartigen Materialien erlaubt es daher, die Ballonunterdrückungseinrichtung 26 besonders leicht auszuführen, was zu einer Verringerung der bewegten Massen beiträgt, damit einem unrunden Lauf entgegenwirkt und somit höhere Drehzahlen und Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht. Zudem werden so die Lager der Stützrollen weniger belastet, so dass diese kleiner dimensioniert werden können. Auch nimmt bei kleineren Massen die Gefahr von Fadenbrüchen ab, da die Kräfte zum Rotieren der Läufereinrichtung 12 geringer sind.
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Bevorzugt ist die Ballonunterdrückungseinrichtung 26 bezogen auf eine radial ausgerichtete Ebene RE, welche durch ihren Schwerpunkt S verläuft, symmetrisch ausgebildet. Eine radiale Ebene RE verläuft dabei senkrecht zur Achse A der Spindel 10. Durch eine symmetrische Ausbildung hinsichtlich einer solchen Ebene RE ergibt sich eine optimale Gewichtsverteilung, welche auch auf Grund einer dadurch bewirkten symmetrischen dynamischen Verformung der Ballonunterdrückungseinrichtung 26 nicht verändert wird. Hierdurch wird ein besonders runder Lauf der Läufereinrichtung 12 bewirkt, was insgesamt noch höhere Drehzahlen und Spinngeschwindigkeiten ermöglicht, wobei die Stützrollen besonders wenig belastet werden.
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Vorteilhafterweis umfasst die Ballonunterdrückungseinrichtung 26 ein koaxial zur Spindel 10 angeordnetes Fadenführrohr 26.
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Unter einem Fadenführrohr 26 wird eine den Faden F quer zu einer Laufrichtung bzw. in radialer Richtung führende Anordnung verstanden, welche den Faden F über eine wesentliche Länge an seiner im Wesentlichen rotationssymmetrischen und koaxial zur Spindel 10 verlaufenden Innenseite 27 führt. Das Fadenführrohr 10 kann dabei so ausgebildet und angeordnet sein, dass zumindest ein axialer Abschnitt einen derartigen Innendurchmesser aufweist, dass er die Spindel 10, eine darauf angeordnete Hülse H und eine sich darauf aus dem Faden F aufbauende Spule K übergreifen kann. Hierdurch kann eine von einer herkömmlichen Ringspinnmaschine bekannte Ballonbildung des Fadens F vermieden werden. Zudem entsteht im Fadenführrohr 26 eine mitrotierende Luftsäule, welche die Luftreibung der sich bildenden Spule K zumindest in jenem Bereich, der vom Fadenführrohr 26 übergriffen ist, vermindert. Durch beide Effekte kann der durch die Rotation entstehende Luftwiderstand gesenkt werden, was gerade bei hohen Drehzahlen zu einer Senkung des Energieverbrauchs führt.
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Das Fadenführrohr 26 kann an einer oder insbesondere an beiden Stirnseiten offen sein, was die rotierende Masse weiter senkt.
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Die Reibung des Fadens F an der Innenseite des Fadenführrohrs 26 bewirkt dabei, dass die Fadenspannung in der Spinnzone geringer als bei einer herkömmlichen Ringspinnmaschine ist, so dass demgegenüber die Gefahr von Fadenbrüchen verringert ist.
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Weiterhin kann durch das Fadenführrohr 26 verhindert werden, dass im Fall eines Fadenbruchs das freie Fadenende in den Bereich einer benachbarten Spinnstelle gelangt und dort zu Schäden führt. Hierdurch sind die heute bei Ringspinnmaschinen üblichen Schutzwände zwischen den Spinnstellen entbehrlich.
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Zweckmäßigerweise ist das Fadenführrohr 26 auf einem wesentlichen Teil seiner Länge, bevorzugt auf einem überwiegenden Teil seiner Länge, besonders bevorzugt auf seiner gesamten Länge, kreiszylinderförmig ausgebildet. Kreiszylinderförmige Fadenführrohre 26 sind einfach herstellbar und bei geringem Gewicht sehr stabil. Hierdurch kann die Fadenführeinrichtung 11 zu geringen Kosten hergestellt werden und die rotierenden Massen können weiter gesenkt werden.
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Zweckmäßigerweise läuft der Faden F der Umlenkeinrichtung 18 an der Innenseite 27 der Ballonunterdrückungseinrichtung 26 zu. Hierdurch wird eine Ballonbildung stromabwärts der Ballonunterdrückungseinrichtung 26 verhindert.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Gegenkontur 17 am Fadenführrohr 12 an einem vorzugsweise aus Metall oder Kunststoff ausgebildeten Ring 19 ausgebildet, der an der Außenseite des Fadenführrohrs 12 angeordnet ist. Auf diese Weise ist das Material der Gegenkontur 17 unabhängig vom Material des Fadenführrohrs 12 und kann insbesondere hinsichtlich der Verschleißfestigkeit und einer geringen Reibung optimiert werden. Falls erforderlich kann der Ring 19 beim Auftreten von Verschleiß einfach ausgetauscht werden. Der Ring 19 kann beispielsweise durch Verschrauben, Kleben oder Verpressen mit dem Fadenführrohr 12 verbunden sein.
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Zweckmäßigerweise besteht das Fadenführrohr 12 zumindest abschnittsweise aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl oder Aluminium, oder aus einem faserverstärkten Kunststoff, vorzugsweise aus einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff. Metalle, wie beispielsweise Edelstahl oder Aluminium sind bei geringem Gewicht biegesteif und vergleichsweise abriebsfest. Faserverstärkte Kunststoffe sind bezogen auf ihr Gewicht noch biegesteifer. Die Verwendung von derartigen Materialien erlaubt es daher, das erfindungsgemäße Fadenführrohr 12 besonders leicht auszuführen, was zu einer Verringerung der bewegten Massen beiträgt, damit einem unrunden Lauf entgegenwirkt und somit höhere Drehzahlen und Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht. Zudem werden so die Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ der Stützrollen 14, 14’, 14’’ weniger belastet, so dass diese kleiner dimensioniert werden können. Auch nimmt bei kleineren Massen die Gefahr von Fadenbrüchen ab, da die Kräfte zum Rotieren des Fadenführungsrohrs 12 geringer sind.
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Zweckmäßigerweise ist das Fadenführrohr 12 auf einem wesentlichen Teil seiner Länge, insbesondere auf einem überwiegenden Teil seiner Länge, oder wie in den 4 und 5 gezeigt auf seiner gesamten Länge, kreiszylinderförmig ausgebildet. Kreiszylinderförmige Fadenführrohre 12 sind einfach herstellbar und bei geringem Gewicht sehr stabil. Hierdurch kann die Fadenführeinrichtung 11 zu geringen Kosten hergestellt werden und die rotierenden Massen können weiter gesenkt werden.
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Im Ausführungsbeispiel ist das Fadenführrohr 12 in axialer Richtung gesehen im Bereich seines Schwerpunkts S gelagert. Hierdurch wird ein runder Lauf des Fadenführrohrs 12 gewährleistet, wobei im Betrieb der Fadenführeinrichtung 11 auch bei hohen Drehzahlen Vibrationen und dergleichen vermieden werden. Zudem werden so die Stützrollen 14, 14’, 14’’ und deren Lager 20, 21, 22; 20’, 21’, 22’; 20’’, 21’’, 22’’ geringer belastet als beispielsweise bei einer in axialer Richtung gesehenen endseitigen Anordnung der die Stützrollen 14, 14’, 14’’ umfassenden Lagerung des Fadenführrohrs 12.
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Im Ausführungsbeispiel ist das Fadenführrohr 12 bezogen auf eine radial ausgerichtete Ebene RE, welche durch seinen Schwerpunkt S verläuft, symmetrisch ausgebildet. Eine radiale Ebene RE verläuft dabei senkrecht zur Achse A der Spindel 10. Durch eine symmetrische Ausbildung hinsichtlich einer solchen Ebene RE ergibt sich eine optimale Gewichtsverteilung, welche auch auf Grund einer dadurch bewirkten symmetrischen dynamischen Verformung des Fadenführrohrs 12 nicht verändert wird. Hierdurch wird ein besonders runder Lauf des Fadenführrohrs 12 bewirkt, was insgesamt noch höhere Drehzahlen und Spinngeschwindigkeiten ermöglicht, wobei die Stützrollen 14, 14’, 14’’ besonders wenig belastet werden.
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Im Ausführungsbeispiel ist eine Massenausgleichsanordnung 24 zur Vermeidung einer Unwucht bei der Rotation des Fadenführrohrs 12 vorgesehen, welche vorzugsweise in axialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich des Fadenführrohrs 12, besonders bevorzugt in axialer Richtung gesehen im Bereich des Schwerpunkts S des Fadenführrohrs 12, angeordnet ist. Die Massenausgleichsanordnung 24 kann insbesondere zum Ausgleich der Masse der Umlenkeinrichtung 18 dienen. Beispielsweise kann die Massenausgleichsanordnung 24 eine zweite Umlenkeinrichtung 24 sein, wobei wahlweise die erste oder die zweite Umlenkeinrichtung 18, 24 zum Umlenken des Fadens F verwendet werden kann.
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Indem das Fadenführelement 4 so ausgebildet und angeordnet ist, dass der Faden F unterhalb des oberen Randes in Kontakt mit der Innenseite 19 des Fadenführrohrs 12 gelangt, wird vermieden, dass der Faden F beim Auftreffen auf das Fadenführrohr 12 beschädigt wird.
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6 zeigt eine Spinnstelle 1 einer erfindungsgemäßen Spinnmaschine mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung 11 in einer schematischen Seitenansicht. 7 zeigt die Fadenführeinrichtung 11 des dritten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Aufsicht, wobei das zentrisch angeordnete Fadenführelement aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Bei der Spinnmaschine handelt es sich um eine Spinnmaschine auf der Basis der Ringspinnmaschine der 4 und 5, bei der die Fadenführeinrichtung 11 modifiziert ist. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des dritten Ausführungsbeispiels zum zweiten Ausführungsbeispiel erläutert. Die oben gegebenen allgemeinen Erläuterungen der Erfindung gelten sinngemäß.
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Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Läufereinrichtung 12 eine Ballonunterdrückungseinrichtung 28 auf, einen exzentrisch angeordneten Fadenführkanal 28 aufweist. Unter einem Fadenführkanal 28 wird eine den Faden F quer zu einer Laufrichtung an ihrer Innenseite 29 mehrseitig führende Anordnung verstanden, so dass der Faden F in radialer und tangentialer Richtung geführt ist. Der Vorteil eines exzentrischen Fadenführkanals 28 besteht im Vergleich zu einem zentrisch angeordneten Fadenführrohr 26 in einer geringeren Gesamtmasse.
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Bevorzugt ist der Fadenführkanal 28 wenigstens abschnittsweise geschlossen rohrförmig oder rohrförmig mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz ausgebildet. Geschlossen rohrförmige Fadenführkanäle 28 sind einfach herstellbar, besonders stabil und führen den Faden F allseitig. Sofern ein in Längsrichtung des Fadenführkanals 28 verlaufender Schlitz vorgesehen ist, kann der Faden F beim Anspinnen quer zu seiner Laufrichtung in den Fadenführkanal 28 eingelegt werden, was die Handhabung der Fadenführeinrichtung 11 vereinfacht. Dabei kann, wie in den 6 und 7 gezeigt, der Schlitz beispielsweise so breit ausgeführt sein, dass der Fadenführkanal 28 halbrohrförmig ist. Hierdurch kann das Gewicht und der Luftwiderstand des Fadenführkanals 28 beträchtlich gesenkt werden.
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8 zeigt eine Spinnstelle 1 einer erfindungsgemäßen Spinnmaschine mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung 11 in einer schematischen Seitenansicht. 9 zeigt die Fadenführeinrichtung 11 des vierten Ausführungsbeispiels in einer schematischen Aufsicht, wobei das zentrisch angeordnete Fadenführelement aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Bei der Spinnmaschine handelt es sich um eine Spinnmaschine auf der Basis der Ringspinnmaschine der 2 und 3, bei der die Fadenführeinrichtung 11 modifiziert ist. Im Folgenden werden lediglich die Unterschiede des vierten Ausführungsbeispiels zum ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Die oben gegebenen allgemeinen Erläuterungen der Erfindung gelten sinngemäß.
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Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Ballonunterdrückungseinrichtung eine Fadenführstange 30 auf, welche wenigstens ein zwischen dem Streckwerk 2 und der Umlenkeinrichtung 18, insbesondere exzentrisch, angeordnetes Fadenführelement 31, insbesondere eine Fadenführeröse 31, aufweist. Unter einer Fadenführstange 30 wird dabei ein stabartiges Element und unter einem Fadenführelement 31 ein Element, welches den Faden F mehrseitig führt, verstanden. Eine derartige Ballonunterdrückungseinrichtung 30 ist besonders einfach im Aufbau und leicht herstellbar. Zudem ist sie sehr bedienungsfreundlich, da sie wenig Platz beansprucht und so gut zugänglich ist, was das Einlegen des Fadens F beim Beginn des Spinnens erleichtert. Sie kann massiv oder wenigstens auf einem Teil ihrer Länge hohl ausgeführt sein. Auch ist es möglich, dass die Fadenführstange 30 und das Fadenführelement 31 einstückig oder mehrstückig ausgebildet sind. Das Fadenführelement 31 ist bevorzugt an einem Ende der Fadenführstange 30 ausgebildet, so dass eine radiale Führung in einem mittleren Bereich des Laufwegs zwischen dem Streckwerk 2 und der Umlenkeinrichtung 18 gewährleistet ist, was der Ballonbildung effektiv entgegenwirkt. Weiterhin ist es möglich, den Faden F zwischen dem Fadenführelement 31 und der Umlenkeinrichtung 18 ein- oder mehrfach schraubenlinienförmig um die Fadenführstange 30 zu wickeln, was zu einer erhöhten Reibung zwischen dem Faden F und der Läufereinrichtung 12 führt und so das Spinndreieck am Streckwerksausgang entlastet, um so Fadenbrüchen entgegenzuwirken. Die Fadenführstange 30 kann insbesondere einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen, so dass der Luftwiderstand verringert und eine Schädigung des um sie herumgewundenen laufenden Fadens F vermieden wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Spinnstelle
- 2
- Streckwerk
- 3
- Ausgangswalzenpaar
- 4
- Fadenführelement, Fadenführeröse
- 5
- Halter
- 6
- Fadenführerbank
- 7
- Läufer
- 8
- Ring
- 9
- Ringbank
- 10
- Spindel
- 11
- Fadenführeinrichtung
- 12
- Läufereinrichtung
- 13
- Lageranordnung
- 14
- Stützrolle
- 15
- Rollenachse
- 16
- Kontur
- 17
- Gegenkontur
- 18
- Umlenkeinrichtung
- 19
- Ring
- 20
- Innenring
- 21
- Wälzelement
- 22
- Außenring
- 23
- Scheibe
- 24
- Massenausgleichsanordnung
- 25
- Adapter zum Befestigen der Fadenführeinrichtung an der Fadenführerbank
- 26
- Fadenführrohr
- 27
- Innenseite des Fadenführrohrs
- 28
- Fadenführkanal
- 29
- Innenseite des Fadenführkanals
- 30
- Fadenführstange
- 31
- exzentrisch angeordnetes Fadenführelement
- 32
- Bremseinrichtung
- F
- Faden
- HF
- Hin- und Herbewegung der Fadenführerbank
- HR
- Hin- und Herbewegung der Ringbank
- A
- Achse der Spindel
- H
- Hülse
- K
- Spule, Kops
- S
- Schwerpunkt
- RE
- radial ausgerichtete Ebene
- MD
- mittlerer Durchmesser der Wälzlager
