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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel zur Herstellung von Zwirnen,
Umwindefäden
oder ähnlichem
aus mindestens zwei Fäden
mit einer Spule und/oder einem Topf für den ersten Faden und einer
unter der Spule und/oder dem Topf in einem Lager angeordneten Dreheinrichtung
für den
zweiten Faden, zum Drehen des zweiten Fadens um den ersten Faden
sowie eine entsprechende Dreheinrichtung, welche an einer solchen
Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel angeordnet ist.
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Aus der
DE 199 55 399 A1 ist eine
Kablier- und Doppeldrahtzwirn-Spindel bekannt, bei der die von einer
oder mehreren Vorlagespulen abgezogenen Fäden durch eine Spindelhohlachse
und einen radial durch einen Drehteller verlaufenden Fadenleitkanal
einander zugeführt
und anschließend
als Doppeldrahtzwirn aufgewickelt werden. In gleicher Weise werden
bei Kablierspindeln die Fäden
geführt
und miteinander vereinigt. Als Dreheinrichtung zum Verdrehen der
beiden Fäden
miteinander dient der Drehteller, welcher in einem Lager drehbar
unter einem Spulentopf gehalten ist. Durch die Rotation des Drehtellers
wird der eine Faden um die Spule herumgeführt und umschlingt den von
der Spule abgezogenen Faden.
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Aus wirtschaftlichen Gründen sind
Spulen und Topfdurchmesser möglichst
groß.
Der Durchmesser des Drehtellers ist dementsprechend ebenfalls sehr
groß.
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Nachteilig ist, daß der große Drehtellerdurchmesser
einen hohen Energiebedarf verursacht.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, eine Dreheinrichtung und eine entsprechende Spindel
mit einer solchen Dreheinrichtung zu schaffen, welche energetisch
gegenüber
dem Stand der Technik günstiger
ist.
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Gelöst wird die Aufgabe mit einer
Spindel und einer Dreheinrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen.
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Eine erfindungsgemäße Kablier-
und Doppeldrahtzwirn-Spindel wird zur Herstellung von Zwirnen, Umwindefäden oder ähnlichem
aus mindestens zwei Fäden
verwendet. Ein erster Faden ist auf einer Spule in einem Topf angeordnet.
Ein zweiter Faden wird um den Topf bzw. die Spule herum gedreht
und ist hierzu mit einer in einem Lager angeordneten Dreheinrichtung
verbunden. Die Dreheinrichtung ist erfindungsgemäß ein Flügel mit einem Fadenführer. Der
Flügel
ist überraschenderweise
energetisch günstiger
als der aus dem Stand der Technik bekannte Drehteller. Der zweite
Faden ist über
den Fadenführer
mit dem Flügel
verbunden und wird mittels des sich drehenden Flügels um den ersten Faden gewunden.
Der sich drehende Flügel
bewirkt eine deutliche Reduzierung des Energiebedarfes gegenüber dem Stand
der Technik. Zudem ist er kostengünstig herstellbar und sorgt
somit auch hierdurch für
einen wirtschaftlichen Vorteil.
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Als besonders vorteilhaft hat sich
eine Öse erwiesen,
welche als Fadenführer
an dem von dem Lager abgewandten Ende des Flügels angeordnet ist. Der in
der Öse
eingeführte
Faden wird dabei mit dem sich drehenden Flügel um den Topf bzw. die Spule
herumgeführt
und bewirkt dadurch die Umwindung des ersten Fadens. Die Öse ist sehr
einfach in dem Flügel
herstellbar. Sie kann geschlossen sein, so daß der Faden durch die Öse eingefädelt werden muß. Hierdurch
wird eine sehr sichere Führung
des Fadens bewirkt.
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Alternativ kann die Öse auch
offen sein, um das Einfädeln
des Fadens zu erleichtern.
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Als alternative Fadenführung ist
es vorteilhaft, wenn der Flügel
einen Kanal aufweist, durch welchen der Faden verläuft. Der
Faden wird hierdurch sehr sicher geführt. Außerdem ist er vor Strömungseinflüssen geschützt, was
insbesondere bei sehr dünnen
und empfindlichen Fäden
von Vorteil sein kann.
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Zum Ausgleich der beim Drehen der
Dreheinrichtung entstehenden Unwucht ist eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich
an der Dreheinrichtung vorgesehen. Hierdurch wird das Lager geschont,
da durch den Gewichtsausgleich geringere Kräfte an dem Lager auftreten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zum Gewichtsausgleich
ein nahe am Drehpunkt angeordnetes Gegengewicht zu dem Flügel ist.
Das Gegengewicht weist vorteilhafterweise ein deutlich höheres spezifisches
Gewicht als der Flügel
selbst auf, wodurch er ein deutlich geringeres Volumen als der Flügel haben
kann um seine Aufgabe zu erfüllen.
Hierdurch ist der Luftwiderstand gering, wodurch der Flügel energiesparend
bewegt werden kann. Idealerweise ist dieses Gegengewicht sehr dicht
an der Achse der Dreheinrichtung vorgesehen und strömungsgünstig ausgebildet,
um möglichst
geringen zusätzlichen
Energiebedarf zu verursachen.
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Alternativ oder zusätzlich zu
dem Gegengewicht kann es aus Symmetrie-und Unwuchtgründen vorteilhaft sein, wenn
die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein zweiter Flügel ist,
welcher in Längsrichtung
des ersten Flügels
auf der entgegengesetzten Seite des Lagers angeordnet ist. Auch
eine solche Gestaltung kann zur geringen Belastung der Lagerung
der Dreheinrichtung beitragen und somit eine Energieersparnis und
einen geringen Verschleiß bewirken.
Der zweite Flügel
kann dabei kürzer
als der erste Flügel
ausgebildet sein, da er insbesondere bei einer Fadenführung in
einem Kanal des ersten Flügels
massiv ausgebildet werden kann und somit schon bei einer geringeren
Erstreckung die erforderliche Auswuchtung erzeugen kann.
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Aus Symmetriegründen ist es besonders vorteilhaft,
wenn beide Flügel
im wesentlichen die selbe Längserstreckung
aufweisen und somit symmetrisch als Doppelflügel ausgebildet sind. Aus Strömungs- und
lagertechnischen Gründen
kann dies besonders vorteilhaft sein.
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Sind der erste und/oder der zweite
Flügel
im Querschnitt strömungsgünstig ausgebildet,
so wird auch hierdurch der Energiebedarf für die Drehung der Flügel reduziert.
Die strömungsgünstige Form kann
beispielsweise keulen-oder
tragflügelartig
sein.
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Wird beispielsweise eine herkömmlich ausgestattete
Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel Instand gesetzt oder verbessert,
so ist es vorteilhaft eine erfindungsgemäße Dreheinrichtung einzusetzen,
bei welcher die Dreheinrichtung ein Flügel mit einem Fadenführer ist.
Diese Dreheinrichtung ersetzt dabei z.B. den im Stand der Technik
häufig
eingesetzten Drehteller und bewirkt dadurch, daß eine herkömmliche Spindel wesentlich
energiegünstiger
betrieben werden kann.
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Ebenso wie die erfindungsgemäße Kablier- oder
Doppeldrahtzwirn-Spindel ist auch die erfindungsgemäße Dreheinrichtung
besonders vorteilhaft ausgebildet, wenn der Fadenführer eine
an einem Ende des Flügels
angeordnete Öse,
oder einen durch den Flügel
verlaufenden Kanal zum Führen des
Fadens aufweist. Der Faden wird hierdurch um den Topf bzw. die Spindel
geführt
und umschlingt den ersten Faden.
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Weist die Dreheinrichtung bezüglich des
Lagers eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich auf, beispielsweise
ein Gegengewicht oder einen zweiten Flügel, so ist die Dreheinrichtung
materialschonend einsetzbar.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
der erste und der zweite Flügel
symmetrisch als Doppelflügel ausgebildet
sind. Es werden hierdurch weitgehend gleichmäßige Kräfte auf das Lager einwirken,
wodurch dieses eine lange Lebensdauer hat.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn
jeder der Flügel
im Querschnitt strömungsgünstig, beispielsweise
in Form eines Tragflügelprofils
oder einer Keule ausgebildet ist. Hierdurch ist eine weitere Energieeinsparung
beim Betrieb der Dreheinrichtung zu erhalten.
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Weitere Vorteile der Erfindung sind
in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen
beschrieben. Es zeigt
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1 eine
erfindungsgemäße Kablier-
oder Doppeldrahtzwirn-Spindel,
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2 die
Draufsicht auf eine einflüglige Dreheinrichtung,
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3 die
Draufsicht auf eine zweiflüglige Dreheinrichtung,
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4 die
Draufsicht auf eine symmetrische zweiflüglige Dreheinrichtung,
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5 eine
erfindungsgemäße Kablier-/Umwinde-Spindel,
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6 eine
erfindungsgemäße Kablier-Spindel,
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7 eine
erfindungsgemäße Doppeldraht-Spindel.
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1 zeigt
schematisch dargestellt eine Spindel 1. Die Spindel 1 kann
eine Kablier- oder eine Doppeldrahtzwirn-Spindel sein. An der Spindel 1 ist eine
Spule 2 in einem feststehenden Topf 3 angeordnet.
Von der Spule 2 wird ein Faden abgezogen, welcher, je nach
Ausführung
der Erfindung, der Faden 4 ist, oder der sich mit dem Faden 4 verbindet.
Befindet sich auf der Spindel 2 der Faden 4, so
wird dieser in eine Hohlwelle 5 eingeführt und unterhalb des Topfes 5 aus
dieser wieder herausgeleitet. Wird der Faden 4 von einer
anderen Quelle aus zugeführt,
so wird er ebenfalls durch die Hohlwelle 5 zugeführt und
tritt unterhalb des Flügels 7 aus
der Hohlwelle 5 aus. Anschließend wird der Faden 4 durch
eine in dem Flügel 7 angeordnete Öse 8 geführt und
zur weiteren, bekannten Verarbeitung gebracht. Der Flügel 7 und
die Hohlwelle 5 werden über
den Motor 6 in eine Drehbewegung gebracht, um zu bewirken,
daß der
Faden 4 verdreht wird. Hierdurch wird das Kablieren oder
das Zwirnen bzw. Umwinden bewirkt.
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2 zeigt
die Draufsicht auf eine einflüglige Dreheinrichtung.
Der Flügel 7 ist
an einer Nabe 9 angeordnet, welche an der Hohlwelle 5 befestigt
ist. An dem von der Nabe 5 abgewandten Ende des Flügels 7 ist
die Öse 8 zum
Führen
des Fadens 4 um den Topf 3 herum angeordnet. Zur
Vermeidung einer Unwucht ist auf der Nabe 9 ein Gegengewicht 10 angeordnet.
Das Gegengewicht 10, welches ein bedeutend höheres spezifisches
Gewicht als das Material des Flügels 7 aufweist,
dient als Auswuchtmasse der Dreheinrichtung. Hiermit wird das Lager
des Flügels 7 bzw.
der Hohlwelle 5 geringer beansprucht. In dem Flügel 7 ist
schraffiert die Querschnittsform des Flügels 7 dargestellt.
Der Querschnitt ist so gewählt,
daß er
besonders strömungsgünstig ist
und somit für
eine zusätzliche
Energieeinsparung sorgt.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Dreheinrichtung.
Dieses Ausführungsbeispiel
besteht aus einer zweiflügligen Dreheinrichtung.
Während
der erste Flügel
7 im wesentlichen der Ausführung
nach 2 entspricht, ist an
der von dem Flügel 7 abgewandten
Seite der Nabe 9 ein zweiter Flügel 11 angeordnet.
Der zweite Flügel 11 hat
ein geringeres Ausmaß als
der Flügel 7. Diese
Ausführungsform
kann für
ein strömungsgünstiges
Drehverhalten, einen sehr guten Gewichtsausgleich und für eine geringe
Beanspruchung des Lagers sorgen. Ein Gegengewicht 10' kann einen
evtl. herrschenden Gewichtsunterschied zwischen den Flügeln 7 und 11 ausgleichen.
Ist der Flügel 11 aus einem
Material hergestellt, welcher ein höheres spezifisches Gewicht
als der Flügel 7 aufweist,
so kann ggf. auf das Gegengewicht 10' auch verzichtet werden.
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In 4 ist
eine symmetrische zweiflüglige Ausführung der
Dreheinrichtung dargestellt. Die Flügel 7' und 11' entsprechen sich im wesentlichen
in ihrer Ausdehnung. Ein Gegengewicht ist hierdurch üblicherweise
nicht erforderlich. Durch die vergleichbare Ausführung der beiden Flügel 7' und 11' ist sowohl ein
Gewichtsausgleich als auch ein Ausgleich der Strömungseigenschaften auf beiden
Seiten der Dreheinrichtung geschaffen.
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Im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel
ist bei dem Ausführungsbeispiel
der 4 ein Kanal 12 vorgesehen,
durch welchen der Faden aus der Hohlwelle 5 zu der Öse 8 hingeführt wird.
Hierdurch wird der Faden von der Strömung, welche sich beim Drehen
des Flügels 7' ergibt, weitgehend
verschont. Dies kann insbesondere bei empfindlichen Fäden von
Vorteil sein. Anstelle der Öse 8 kann
es auch ausreichend sein, daß der
Kanal 12 am Ende des Flügels 7' in dessen Stirnseite
mündet
und der Faden 4 dort aus dem Flügel 7' austritt.
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5 zeigt
einen Kablierprozess, welcher in Art eines Umwindeprozesses verwendet
wird. Dieses Verfahren hat gegenüber
dem herkömmlichen
Umwindeverfahren den Vorteil, daß eine Spule 15 mit dem
als Mantelgarn verwendeten Faden 4 steht und somit nicht
auf eine Hohlspindelspule umgespult werden muß. Es können somit größere Spulen
ohne Unterbrechung produziert werden und das Wechseln der Hohlspindeln
entfällt.
Durch den Einsatz des Monoflügels 7 ist
der Energieaufwand nicht höher
als beim herkömmlichen
Umwindeverfahren. Der so eingesetzte erfinderische Flügel ist
somit für
den Produktionseinsatz sehr interessant. Das kablierte Garn, welches
durch die Hohlwelle 5 geführt wird, wird anschließend auf
einer Spule 16 aufgespult.
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In 6 ist
ein Standardkablierprozess abgebildet, wie er allgemein be kannt
ist. Auch in diesem Standardprozess ist die erfindungsgemäße Dreheinrichtung
besonders vorteilhaft einsetzbar. Der Faden 4, welcher
von einer Spule 15 abgezogen wird, wird mit Hilfe des Flügels 7 um
den Topf 3 herumbewegt und umwindet das Garn, welches von
der Spule 2 abgezogen wird. Schließlich wird das fertig kablierte Garn
auf der Spule 16 aufgewickelt.
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7 zeigt
ein Doppeldrahtverfahren. Hier werden ein oder mehrere Fäden 4 um
ihre eigene Achse gedreht und auf der Spule 16 wieder aufgespult.
Bei diesem Verfahren ist die erfindungsgemäße Dreheinrichtung ebenfalls
vorteilhaft einsetzbar.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht
auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Insbesondere in der Formgebung der Flügel besteht eine große Vielfalt,
welche den Energiebedarf und damit die Höhe der Energieeinsparung gegenüber dem
Stand der Technik für
die Drehung des Flügels beeinflussen
kann.