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Zwirnvorrichtung, insbesondere zum Herstellen von Kordzwirn Die Erfindung
bezieht sich auf eine Zwirnvorrichtung, insbesondere zum Herstellen von Kordzwirn,
bei der zum Verzwirnen der Garne das von einer ersten Lieferwalze kommende Garn
in Form eines Ballons um eine zweite, stillgehaltene Lieferspule herumbewegt wird.
Hierbei ist eine den Fadenballon antreibende Hohlspindel, die eine axiale Eintrittsöffnung
und eine radiale Austrittsöffnung für das Garn aufweist, vorgesehen. Weiterhin ist
eine zusammen mit der Hohlspindel umlaufende Speicherscheibe, die eine Fadenspeicherrinne
trägt, vorhanden. Sodann besteht noch ein freier Vereinigungspunkt für die zu verzwirnenden
Garne und eine Abzugsvorrichtung für den fertigen Zwirn. Bei solchen Zwirnvorrichtungen
ist es möglich, mehrere Garne miteinander zu verzwirnen, ohne den Zwirnungsgrad
der einzelnen Garne in merkbarem Ausmaß zu ändern.
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Die Erfindung läßt sich bei leicht biegsamen Garnen im wesentlichen
beliebiger Zusammensetzung und beliebigen Aufbaues anwenden und eignet sich insbesondere
für Garne aus Baumwolle, Kunstseide oder anderen Kunstfäden. Wenn in der nachstehenden
Beschreibung und in den Patentansprüchen von Garn gesprochen wird, so sollen von
diesem Ausdruck alle fadenförmigen Gebilde, gleichgültig ob aus endlosen Fäden oder
Fasern und ob natürlichen oder künstlichen Ursprungs, umfaßt sein.
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Bei der Herstellung von Zwirnen für die Herstellung von Kraftfahrzeugreifen,
von für industrielle Zwecke verwendeten Gurten oder Riemen und für zahlreiche andere
Verwendungszwecke ist es erwünscht, einen kräftiger zusammengedrehten Zwirn zu bilden.
Dies wird bis jetzt in den meisten Fällen durch ein mehrere Schritte umfassendes
Verfahren erreicht, bei welchem jedes einzelne Garn eine Drehung in Z-Richtung erhält
und dann die einzelnen Garne in S-Richtung miteinander verzwirnt werden. Es ist
bekannt, daß ein derartiges Verfahren zahlreiche Nachteile aufweist. So erfordert
das Verfahren mehrere Schritte, es müssen große Spulen mit hoher Drehzahl umlaufen,
und es ist erforderlich, daß die zu verzwirnenden Garne während Zeitspannen erheblicher
Dauer unter Spannung gehalten werden.
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Bei der Zwirnvorrichtung der eingangs genannten und an sich bekannten
Art werden die Garne in einem freien Vereinigungspunkt zusammengeführt, der sich
exzentrisch zu der geometrischen Achse der Spindel mit dem Ballon dreht. Dabei besteht
die Gefahr, daß das eine Garn um das andere Garn wie um einen Seelenfaden bzw. Kern
herumgezwirnt wird.
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Das Problem liegt bei dieser Art von Vorrichtungen zum Zusammenzwirnen
darin, einen gleichmäßigen Zwirn zu erhalten. Hierzu ist es erforderlich, die einzelnen
zusammenzudrehenden Garne dem Vereinigungspunkt unter vorbestimmten Winkeln gegenüber
der Achse des zusammengedrehten Zwirns zusammenzuführen. Vorzugsweise sollen die
Garne aber auch unter im wesentlichen gleicher Spannung und dann unter etwa gleich
großen Winkeln gegenüber der Achse des zusammengedrehten Zwirns zusammengeführt
werden. Jedes Garn hat eine gewisse Elastizität. Wenn Garne mit unterschiedlicher
Spannung zusammengedreht werden, so wird sich das bei der Vereinigung unter größerer
Spannung stehende Garn hinterher stärker zusammenziehen als das eine geringere Spannung
aufweisende Garn, so daß das eine Garn das Bestreben hat, einen Kern zu bilden,
um welchen das andere Garn herumgedreht ist. Diese Erscheinung tritt selbst dann
ein, wenn dem Vereinigungspunkt genau gleiche Garnlängen zugeführt werden, d. h.
die Garne mit gleicher Geschwindigkeit zugeführt werden.
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Die Erfindung bei der eingangs genannten Zwirnvorrichtung ist gekennzeichnet
durch am freien Ende des Fadenballons angeordnete und von dem Fadenballon angetriebene,
drehbare umlaufende Fadenführungen, die die zu verzwirnenden Garne unter vorbestimmten,
vorzugsweise etwa gleich großen Winkeln gegenüber der Achse des zusammengedrehten
Zwirns zusammenführen. Unter einer umlaufenden Fadenführung wird hierbei jede Einrichtung
verstanden, die dem Lauf der Garne bzw. Fäden eine
vorbestimmte
Richtung gibt, unabhängig davon, ob sie darüber hinaus noch andere Aufgaben, wie
z. B. das Aufbringen einer Fadenspannung, erfüllt.
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Da die umlaufende Fadenführung durch den Ballon getrieben wird und
der Relativbewegung des Ballons gegenüber der Garnspeicherrinne folgt, stört sie
die durch die Garnspeicherrinne ausgeübte dynamische Spannungsregelung in dem den
Ballon durchlaufenden Garn nicht. Andererseits stellt sie jedoch sicher, daß die
Garne immer unter dem gleichen Winkel dem freien Vereinigungspunkt zugeführt werden.
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Zwar eignet sich die Erfindung insbesondere zum Zusammenzwirnen von
zwei Garnen, doch läßt sich die Erfindung auch beim Zusammenzwirnen von drei oder
mehr Garnen anwenden.
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Die umlaufende Fadenführung kann eine Fadenbremse einschließen. Bei
einer zweckmäßigen Ausbildung ist für jedes der Garne eine Fadenbremse derart vorgesehen,
daß die Fadenbremsen den Ausgleich der Spannungen der einzelnen Garne bewirken.
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Vorzugsweise besteht die Fadenbremse ausschließlich aus in bekannter
Weise starr miteinander verbundenen Teilen.
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Als eine solche Fadenbremse kann eine frei drehbare Säule mit einer
der Zahl der zusammenzudrehenden Einzelgarne entsprechenden Zahl von gleichmäßig
über den Umfang verteilten, sich axial erstreckenden Reihen von sich unter kleinen
Winkeln kreuzenden festen Fingern dienen.
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Im Betrieb wird die frei drehbare Säule von dem Garnballon mitgenommen.
Bei gleicher Spannung in allen zusammenzudrehenden Garnen wird der Scheitelpunkt
in Verlängerung der Drehachse der Säule liegen. Sobald ein Garn eine höhere Spannung
als das andere oder die anderen hat, wird der Scheitel, an welchem die Garne zusammengedreht
werden, sich radial so verlagern, daß das Garn mit der größeren Spannung einen geringeren
Winkel gegenüber der Achse des zusammengezwirnten Garns aufweist als die übrigen
Garne. Dadurch wandert das Garn mit der größeren Spannung in seiner Reihe von feststehenden
Bremsfingern nach außen, wobei das Garn dann einen Weg mit geringeren Umschlingungswinkeln
um die Bremsfinger zurückzulegen hat, während das Garn bzw. die Garne mit geringerer
Spannung in ihren Reihen von Bremsfingern nach innen wandern und dort einen stärker
gewundenen Weg mit größeren Umschlingungswinkeln um die Bremsfinger zurücklegen
muß bzw. müssen, so daß auf diese Weise ein Ausgleich in den Garnspannungen erzielt
wird.
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Die vorbeschriebene Fadenbremse zum Ausgleich unterschiedlicher Spannungen
in zusammenzudrehenden Garnen hat nicht nur Bedeutung als weitere Verbesserung im
Zusammenhang mit der Zwirnvorrichtung, auf die sich die Erfindung bezieht, sondern
kann gegebenenfalls nach entsprechender Anpassung ebenso auch bei anderen Zwirnmaschinen
zur Verbesserung des Erzeugnisses verwendet werden.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer
zum Zusammenzwirnen von zwei Garnen geeigneten Vorrichtung; Fig.2 ist eine in größerem
Maßstäbe gezeichnete perspektivische Darstellung des oberen Teils der Vorrichtung
nach Fig. 1; Fig.3 zeigt in größerem Maßstäbe in einer teilweise im Schnitt gezeichneten
Darstellung ein Stück einer Vorrichtung, die der Vorrichtung nach Fig. 1 im wesentlichen
entspricht, bei der jedoch die Garnführungen abgeändert sind; Fig. 4 zeigt ebenfalls
in größerem Maßstäbe in einer teilweise im Schnitt gezeichneten Ansicht ein Stück
einer Vorrichtung, die im wesentlichen der in Fig. 1 veranschaulichten entspricht,
bei der jedoch an Stelle einer einzelnen Führungsöse ein umlaufender Führungsösenbügel
verwendet wird, um die beiden Stränge zusammenzuführen.
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In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 10 eine feststehende hohle Achse,
die in eine Öffnung eines Unterstützungsteils 11 eingesetzt ist und durch einen
Bund 12, die Gegenmuttern 13 und 14 sowie eine Feder 15 in ihrer Lage gehalten wird.
Durch die Feder 15 erhält diese Anordnung eine gewisse Nachgiebigkeit. Auf der Achse
10 ist mittels der Kugellager 17 und 18 eine Hohlspindel 16 gelagert, die durch
die Berührung zwischen einem als Wirtel ausgebildeten Abschnitt und einem Treibriemen
19 in Drehung versetzt werden kann.
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Das obere Ende der -Spindel 16 besitzt eine nach oben ragende Verlängerung
20 zur Aufnahme eines Kugellagers 21, das einen Spulenträger 22 trägt. Von dem Träger
22 ragt ein Bolzen 23 nach oben, auf den eine Lieferspule 24, z. B. in Form einer
zylindrischen Spule mit dem Garnvorrat 25, aufgeschoben werden kann. Eine Drehbewegung
des Spulenträgers 22 zusammen mit der Spindel 16 ist hier dadurch verhindert, daß
die ganze Vorrichtung unter einem Winkel gegenüber der Senkrechten angeordnet ist
und an dem Spulenträger 22 exzentrisch ein Gewicht 26 angebracht ist, so daß die
Schwerkraft eine Drehbewegung des Spulenträgers verhindert.
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Unterhalb der Achse 10 ist an einer Konsole 27
eine Garnführung
28 angebracht, deren Öse 29 im wesentlichen in axialer Fluchtung mit der Achse 10
angeordnet ist. Zwischen der Garnführung 28 und der Achse 10 sowie im wesentlichen
in axialer Fluchtung mit letzterer befindet sich eine insgesamt mit der Bezugsziffer
30 bezeichnete Fadenbremse für die selbsttätige Regelung der Garnspannung.
Die Konstruktion dieser Fadenbremse bildet nicht einen Teil der Erfindung und ist
daher nur schematisch dargestellt; es sei lediglich bemerkt, daß diese feststehende
Finger 31 und bewegliche Finger 32 aufweist, zwischen denen das von einer Lagerspule
34 abgezogene Garn 33 hindurchläuft.
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Unmittelbar unterhalb des Spulenträgers 22 weist die Spindel 16 eine
mit ihr-fest verbundene Garnspeicherfläche 35 auf, über welche das Garn läuft, das
durch den axialen Kanal 36 in der Achse 10, einen axialen Kanal 37 in der Spindel
16 und eine Öffnung 38 in der Wand der Spindel 16 zugeführt wird. Die Garnspeicherrinne
35 ist vorzugsweise mit zwei axial übereinanderliegenden exzentrischen Flächen ausgebildet.
Diese Garnspeicherrinne mit zweistufiger exzentrischer und damit angenähert spiralförmiger
Umschlingungsfläche erweist sich insofern als vorteilhaft, als sie die Vorrichtung
für einen großen Bereich von Garnstärken und Garnarten geeignet macht, einen stabileren
Ballon erzeugt und eine bis anderthalb Garnwindungen aufnehmen kann.
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Auf der Spindel 16 unmittelbar oberhalb der Garnspeicherrinne 35 und
unterhalb des Spulenträgers 22 ist ein scheibenförmiger Leitteller 39 befestigt,
der dazu beiträgt, die Form eines Ballons 40 zu regeln, der von dem Abschnitt
des Garns gebildet wird, welches sich von der Garnspeicherrinne 35 bis zu der Öse
41 einer Garnführung 42 erstreckt, die an einer Konsole 43 angebracht ist. Die Garnführung
42 besitzt
ein Gelenk 44, so daß man sie bei Stillstand der Vorrichtung
aus ihrer Betriebsstellung ausschwenken kann.
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Auf dem Spulenträger 22 ist eine Garnführung 45 angebracht, deren
Halteteil in eine Öffnung des Gewichtes 26 eingepreßt ist; die Öse 46 dieser Garnführung
liegt oberhalb der Spule 24 und steht im wesentlichen in axialer Fluchtung mit der
Spindel 16.
Unmittelbar oberhalb der Öse 46 der Garnführung 45 befindet sich
eine einstellbare Fadenbremse 47 zur selbsttätigen Regelung der Garnspannung, die
durch eine Stange 48 in ihrer Lage gehalten wird. Das untere Ende der Stange 48
ist in einen Sockel 49 eingepreßt, der durch Schweißen an dem Spulenträger 22 befestigt
ist. Auch die Konstruktion der Fadenbremse 47 bildet keinen Teil der Erfindung.
Auch diese Vorrichtung ist daher nur schematisch angedeutet. Sie umfaßt mehrere
feststehende Finger 50 und bewegliche Finger 51, zwischen denen das von der Lieferspule
24 abgezogene Garn 52 läuft.
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Um zu verhindern, daß sich der Ballon 40 in der Fadenbremse 47 oder
den übrigen vom Spulenträger 22 unterstützten Teilen verfängt, ist auf diesem eine
Haube 53 angebracht, die im wesentlichen die gleiche Form aufweist wie der Ballon
40. Die Haube 53 besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff, damit
man die Arbeitsweise der auf dem Spulenträger 22 angeordneten Teile beobachten kann.
Der untere Rand der Haube 53 ist so ausgebildet, daß er sich in eine am Umfang des
Spulenträgers 22 vorgesehene Nut 54 einsetzen läßt. Auf diese Weise ist es leicht
möglich, die Haube abzunehmen, um Zugang zu den auf dem Spulenträger angeordneten
Einrichtungen zu erhalten.
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Am Scheitel der Haube 53 ist eine insgesamt mit der Bezugsziffer 100
bezeichnete und in Fig.2 in Einzelheiten dargestellte neuartige umlaufende Fadenführung
für den Ausgleich von geringen Spannungsunterschieden angeordnet. Aus den Fig. 1
und 2 geht hervor, daß diese Vorrichtung zum Gleichhalten der Spannung in den beiden
Garnen zwei Reihen von langgestreckten Elementen bzw. Fingern umfaßt, wobei jede
dieser Reihen unmittelbar vor dem Punkt des Zusammenzwirnens der Garne von einem
der Garne durchlaufen wird. Die dargestellte als Spannungsausgleichsvorrichtung
dienende Fadenführung ist dazu bestimmt, die Spannung von nur zwei miteinander zu
verzwirnenden Einzelgarnen gleichzuhalten. Sie besitzt daher nur zwei Reihen von
Fingern, wobei die Mittelebene jeder Reihe jeweils um annähernd 180° gegenüber der
Mittelebene der anderen Reihe versetzt ist. Wie aus der nachstehenden ausführlicheren
Beschreibung der Ausgleichsvorrichtung hervorgeht, kann man sie jedoch auch zum
Gleichhalten der Spannung mehrerer Garne einrichten, indem man jeweils eine Reihe
von Fingern für jedes Einzelgarn vorsieht und die Reihen so anordnet, daß der Winkel
zwischen den Mittelebenen benachbarter Reihen annähernd gleich 360°% ist, wobei
n gleich der Gesamtzahl der Reihen ist.
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In einer Öffnung am Scheitel der Haube 53 ist ein rohrförmiges Bauteil
112 befestigt, in welches mittels der Lager 113 und 114 auf der verlängerten Achse
der Spindel 16 eine Säule 115 frei drehbar gelagert ist. Die Säule
115 trägt diametral gegenüberliegend zwei Garnführungsösen 116 und 117 aus Draht,
die sich rechtwinklig zur Längsachse der Säule 115 erstrecken. Oberhalb der Garnführungsösen
116 und 117 sind in die Säule 115 zwei Reihen von feststehen-@den Fingern
118 bzw. 119 eingesetzt. Jede der auf der Säule 115 vorgesehenen zwei
Reihen von Fingern 118 und 119 kann jeweils ein Garn aufnehmen und bildet jeweils
eine Fadenbremse 118, 119. Dabei werden die Einzelgarne 33 und 52 durch die Drahtösen
116 bzw. 117 geführt und danach an einen Punkt, der im wesentlichen mit der Achse
der Säule 115 fluchtet, miteinander verzwirnt. Die Finger 118 und 119 sind vorzugsweise
unter einem kleinen Winkel gegenüber der Säule 115 geneigt, so daß sie sich annähernd
im rechten Winkel zu dem jeweils zugehörigen Einzelgarn erstrecken.
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Wie man am besten in Fig. 2 erkennt, sind die sich abwechselnden Finger
118 und 119 jeder Reihe unter einem kleinen Winkel, der beispielsweise kleiner ist
als 20° und vorzugsweise etwa 10° beträgt, gegeneinander geneigt, so daß die sich
abwechselnden Finger 118 und 119 eine gewundene Bahn für das Garn ergeben. Die einander
gegenüberstehenden Flächen der sich abwechselnden Finger in jeder Reihe müssen abgerundet
sein, um dem die Finger passierenden Garn eine glatte Fläche darzubieten. Gegebenenfalls
können die Finger verchromt sein, um ihre Verschleißfestigkeit zu erhöhen. Die äußeren
Enden jedes Fingers 119 sind umgebogen, um Haken zu bilden, die dazu dienen, das
Garn im Eingriff mit den Fingern zu halten.
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Mit 56 ist eine übliche Führungsleiste bezeichnet, die dazu dient,
den Zwirn 57 gleichmäßig auf eine Spule 58 aufzuwickeln. Die zur Aufnahme des Zwirns
bestimmte Spule 58 wird dadurch angetrieben, daß die Oberfläche 59 des auf die Spule
58 aufgewickelten Garns mit einer mit konstanter Geschwindigkeit gedrehten Antriebsrolle
60 in Berührung steht.
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Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise der Zwirn 57 mit einer konstanten
Geschwindigkeit abgezogen wird.
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Um die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung in Betrieb zu setzen, wird
der Anfang des von der Lieferspule 34 abgezogenen Garns 33 an das eine Ende eines
halbbiegsamen Einfädlers angehängt. Dann führt man das Garn 33 durch das Auge 29
der Garnführung 28 und fädelt es in die Fadenbremse 30 ein. Nunmehr führt
man den Einfädler in das untere Ende der Achse 10, durch den Kanal 36 hindurch
und in den Kanal 37 innerhalb der Spindel 16 ein. Wenn der Einfädler gegen
das obere Ende des Kanals 37 stößt, wird er durch die Öffnung 38 hindurch nach außen
gedrückt; zieht man den Einfädler durch diese Öffnung heraus, ist das Garn in der
richtigen Weise eingefädelt. Hierauf führt man das Garn um die Garnspeicherrinne
35 herum und über die Umfangskante des Leittellers 39. Dann fädelt man das Garn
33 in die Drahtöse 116 ein, führt es zwischen den abwechselnd geneigten Stiften
1.18 und 119 der einen Reihe hindurch und leitet es dann durch die
Öse 41 des Fadenführers 42. Das Garn 33 führt man dann über die Führungsstange 56
und wickelt einige Windungen auf die Spule 58 auf.
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Wenn man die Vorrichtung erstmalig in Betrieb setzt, ist es im allgemeinen
vorteilhaft, jetzt zunächst eine grobe Einstellung der Fadenbremse 30 vorzunehmen.
Dies kann in der Weise erfolgen, daß man die Spindel 16 in ihre Betriebsstellung
bringt, bei welcher sie den Riemen 19 berührt, so daß die Spindel mit hoher Drehzahl
angetrieben wird. Dann senkt man die Spule 58 ab, damit sie mit der Antriebsrolle
60 in Berührung kommt, und stellt die Fadenbremse 30 so ein, daß sich ein Ballon
von annähernd der gewünschten Größe ergibt. Hierauf unterbricht man die Berührung
zwischen der Aufwickelspule 58 und der Rolle 60 und setzt die Spindel still.
Wenn die Vorrichtung
vorher mit Garnen von im wesentlichen gleicher
Art und Stärke betrieben wurde, liegt die Spannung des aus der Spindel 16 austretenden
Garns im allgemeinen so nahe bei dem richtigen Wert, daß dann leine Einstellung
erforderlich ist.
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Nachdem man das erste Garn 33 in die Vorrichtung eingefädelt und eine
annähernde Einstellung der Garnspannung vorgenommen hat, schwenkt man die Garnführung
42 um die Anlenkung 44, so daß man die Haube 53 abnehmen kann. Nunmehr fädelt man
den Anfang des von der Lieferspule 24 abgezogenen Garns 52 in die Öse 46 der Garnführung
45 und dann in die Fadenbremse 47 ein. Hierbei ist eine grobe Einstellung derart
vorzunehmen, daß die Spannung, die erforderlich ist, um das Garn von dem Vorratskörper
25 durch die Öse 46 in die Fadenbremse 47 zu ziehen, annähernd gleich derjenigen
ist, die man benötigt, um das erste Garn 33 längs des für dieses Garn vorgesehenen
Weges weiterzuziehen. Der Anfang des von der Lieferspule 24 kommenden Garns wird
dann durch einen axialen Kanal 128 geführt, der sich über einen Teil der Länge der
drehbaren Säule 115 durch diese hindurch erstreckt. Nunmehr führt man das Garn 52
durch eine Öffnung 129 in der Wand der Säule 115 unmittelbar unterhalb der Drahtöse
117. Das Garn 52 wird dann durch die Drahtöse 117 geleitet und zwischen den abwechselnd
geneigten Fingern 118 und 119 der zweiten Reihe hindurchgeführt, durch die Öse 41
des Fadenführers 42 und schließlich über die Führungsleiste 56 geleitet. Dann wickelt
man einige Windungen neben dem Anfang des ersten Garns auf die Spule 58 auf. Nunmehr
setzt man die Vorrichtung in Betrieb und stellt die Fadenbremse 30 so ein, daß sich
ein Ballon von einer Größe ergibt, bei der sich möglichst geringe Flattererscheinungen
zeigen.
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Wenn man einen gleichmäßigen Zwirn erhalten will, muß die Spannung
des Garns 52 genau gleich der Spannung des Garns 33 sein, denn anderenfalls wird
das die geringere Spannung aufweisende Garn um das die größere Spannung besitzende
Garn als Kern herumgewickelt. Zwar ist es ein Vorteil der Erfindung, daß die Spannung
in den Garnen 33 und 52 die gleiche Größe beibehält, nachdem diese einmal eingestellt
worden ist, doch ist es zunächst erforderlich, dafür zu sorgen, daß die Garne 33
und 52 beim Eintreten in die Öse 41 gleiche Spannungen aufweisen; dies erreicht
man vorzugsweise in der Hauptsache durch probeweises Verstellen der Fadenbremse
47. Die Gründe hierfür werden weiter unten eingehender behandelt.
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Die Garnspeicherrinne 35 dient als nicht einstellbare, selbsttätig
wirkende Einrichtung zur Regelung der Garnspannung, die auf Änderungen der Spannung
des aus der Öffnung 38 austretenden Garns 33 sowie auf Änderungen der Größe des
Ballons 40 anspricht, um auf diese Weise die Größe des Ballons 40 zu regeln. Für
den Fachmann liegt es auf der Hand, daß die Spannung des Garns in dem Ballon konstant
bleibt, wenn die Größe des Ballons konstant gehalten wird. Wenn sich beispielsweise
die Zuführungsspannung des Garns 33 vermindert, ohne daß eine Regelung durch die
Fadenbremse 30 erfolgt, zeigt der Ballon das Bestreben, sich zu vergrößern und hierdurch
einen größeren Luftwiderstand hervorzurufen; infolgedessen wird die Garnspeicherrinne
über einen größeren Winkel von dem Garn umschlungen. Diese Vergrößerung des Umschlingüngswinkels
ist von einer entsprechenden Zunahme der Spannung begleitet, die bestrebt ist, dem
Ballon wieder die ursprüngliche Größe zu verleihen. Hieraus ist ersichtlich, daß
es Hauptzweck der Fadenbremse 30 ist, die Spannung des aus der Öffnung 38 austretenden
Garns 33 innerhalb der günstigsten Grenzen zu halten, innerhalb welcher die Garnspeicherrinne
35 die Spannung des Garns beeinflussen kann, und daß es unmöglich ist, die Spannung
des Garns in dem Ballon 40 in größerem Ausmaß durch Änderung der Einstellung der
Fadenbremse 30 zu verändern, wenn die Vorrichtung einwandfrei arbeitet. Mit anderen
Worten, wenn man versucht, einen merklich größeren Ballon zu erhalten, indem man
die Spannung des Garns 33 durch Änderung der Einstellung der Fadenbremse 30 vermindert,
wird die Garnspeicherrinne 35 die herabgesetzte Spannung durch eine Vergrößerung
des Umschlingungswinkels ausgleichen und die Größe des Ballons konstant halten.
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Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß
es zum Ausgleichen der Spannung in den Garnen 52 und 33 am Eintritt in den Fadenführer
41 notwendig ist, die Fadenbremse 47 einzustellen. Die richtige Einstellung läßt
sich leicht durch Probieren erreichen, der Zwirn 57 läßt ohne weiteres erkennen,
ob die Spannungen in den Garnen 52 und 33 gleich groß sind und, wenn dies nicht
der Fall ist, in welchem Garn die größere Spannung herrscht. Stellt man z. B. fest,
daß das Garn 52 in dem zusammengedrehten Zwirn 57 einen Kern bildet, um welchen
das Garn 33 einfach herumgewickelt ist, so liegt es auf der Hand, daß die Spannung
des Garns 52 zu hoch ist und herabgesetzt werden muß, Dies wird durchgeführt, indem
man die Spindel 16 von dem Riemen 19 wegbewegt, um sie stillzusetzen, daraufhin
die Haube 53 abhebt und die Fadenbremse 47 in entsprechendem Sinn verstellt. Dann
setzt man die Haube 53 wieder auf und läßt die Vorrichtung wieder arbeiten. Erforderlichenfalls
nimmt man weitere Einstellungen vor. Sobald die Spannung in beiden Garnen richtig
eingestellt ist, bleiben sie unverändert, denn die Spannung in dem Ballon wird durch
die Garnspeicherrinne 35 auf einem konstanten Wert gehalten, und die Fadenbremse
47 hält die Spannung des Garns 52 selbsttätig auf demjenigen Wert, auf den sie ursprünglich
eingestellt wurde.
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Wenn eine Garnspeicherrinne mit zwei exzentrischen Stufen verwendet
wird, ist es tatsächlich möglich, kleine Änderungen in der Spannung des Garns 33
lediglich durch Verstellen der Fadenbremse 30 zu bewirken. Dies wird durch die exzentrische
Ausbildung der Garnspeichereinrichtung ermöglicht, die neben zahlreichen anderen
Vorteilen bewirkt, daß sich die Größe des Ballons auch bei sehr großen Unterschieden
bezüglich des Umschlingungswinkels nur geringfügig ändert. Es ist jedoch im allgemeinen
nicht vorteilhaft, die Fadenbremse 30 zu verstellen, um gleiche Spannungen in den
beiden Garnen zu erhalten, denn für jedes Garngewicht und jede Garnsorte gibt es
einen optimalen Bereich des Umschlingungswinkels an der spiralförmig verlaufenden
Garnspeicherrinne, innerhalb dessen der Ballon eine maximale Stabilität zeigt, und
die Fadenbremse 30 wird vorzugsweise nur dazu benutzt, den Umschlingungswinkel der
Garnspeicherrinne 35 innerhalb dieses optimalen Bereichs zu halten. Wie bereits
erwähnt, erreicht man dies, indem man sie so einstellt, daß der Ballon möglichst
geringe Flattererscheinungen zeigt. Sobald der Umschlingungswinkel der Garnspeicherrinne
35 innerhalb des optimalen Bereichs liegt, sind die Schwankungen der Spannung des
auf die Garnspeicherrinne gelangenden Garns im allgemeinen von
so
geringer Größe, daß die Vorrichtung ständig in der Nähe ihres größten Wirkungsgrades
arbeitet.
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Wenn die Spannungen in den Garnen 52 und 33 gleich groß sind, ergib:-
:,ich Zwirn 57, der von zwei gleichmäßig ineinandergeiegten Schrauben von Einzelnen
Garnen besteht, die, abgesehen von der Zwirnung, die durch das Abziehen der Lieferspule
hervorgerufen wird, beide im wesentlichen den gleichen Zwirnungsgrad aufweisen,
wie sie ihn vorher besaßen. Da ferner der Ballon mit im wesentlichen konstanter
Geschwindigkeit umläuft, so daß in der Zeiteinheit jeweils eine konstante Zahl von
Windungen der umeinander herumgelegten Garne 33 und 52 erzeugt wird, und da der
Zwirn 57 gemäß der weiter oben gegebenen Beschreibung unter Spannung mit einer konstanten
Geschwindigkeit abgeführt wird, ist ersichtlich, daß der Zwirn 57 nicht nur bezüglich
der gegenseitigen Verlagerung der Einzelgarne gegenüber der Garnachse gleichmäßig
ist, sondern daß in dem Zwirn die beiden Einzelgarne mit einer konstanten Zahl von
Zwirndrehungen je Längeneinheit miteinander verzwirnt sind.
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Wenn die Vorrichtung nach Fig. 1 in Betrieb ist, bildet das Garn 33
einen um die Haube 53 kreisenden Ballon, der seinerseits die Säule 115 in Drehung
versetzt, so daß die Garne 33 und 52 unterhalb der Öse 41 des Fadenführers 42 miteinander
verzwirnt werden. Dieser Vorgang spielt sich unmittelbar oberhalb der Fadenführung
100 ab.
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Die Arbeitsweise der zugleich als selbsttätige Spannungsausgleichseinrichtung
dienenden Fadenführung 100 ist folgende: Wenn die Spannung des in die Führungsöse
116 eintretenden Garns 33 größer ist als die Spannung des in die Führungsöse 117
eingeführten Garns 52, wird der Scheitel des Ballons; an welchem de beiden Garne
zusammengezwirnt werden, in Richtung auf das Garn 33 nach außen gezogen, so daß
sich der Scheitel des Ballons aus der geometrischen Achse der Säule 115 nach außen
verlagert. Hierdurch wird das Garn 52 in Richtung auf die sich drehende Säule 115
bewegt, so daß sich die Berührung zwischen dem Garn 52 und den Fingern 118 und 119
der zugehörigen Reihe von Stiften verstärkt und bewirkt wird, daß das Garn 52 eine
stärker gewundene Bahn durchlaufen muß. Gleichzeitig wird das Garn 33 von der Säule
115 wegbewegt, so daß sich eine weniger starke Berührung zwischen diesem Garn und
den Fingern 118 und 119 der diesem Garn zugehörigen Fingerreihe ergibt. Infolgedessen
bewegt sich das Garn 33 längs einer weniger stark gewundenen Bahn. Man erkennt,
daß auf diese Weise die Spannung in den Garnen 33 und 52 beim Zusammenlaufen so
verändert wird, daß sie in beiden Garnen im wesentlichen gleich wird. Ferner erkennt
man, daß die als Spannungsausgleichseinrichtung dienende Fadenführung 100 bewirkt,
daß die beiden Einzelgarne gegenüber dem aus ihnen hergestellten Zwirn annähernd
unter gleichen Winkeln zusammengeführt werden, so daß die Gleichmäßigkeit des Zwirns
noch weiter gesteigert wird.
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Es sei bemerkt, daß die Wirkung der als Spannungsausgleichseinrichtung
arbeitenden Fadenführung bei kleinen Unterschieden der Spannung der einzelnen Garne
am günstigsten ist und daß dann, ,,wenn die Spannungsunterschiede zu groß werden,
die -Spannungen der Einzelgarne nicht mehr in einem Ausmaß einander angeglichen
werden, das ausreicht, um ein gleichmäßig verzwirntes Garn zu erzeugen. Wenn man
daher bei der Inbetriebsetzung der Vorrichtung feststellt, daß der Scheitel des
Ballons ständig einen Kreis von größerem Durchmesser beschreibt, so ist dies ein
Anzeichen dafür, daß die :Spannung des Garns 52 an der Drahtöse 117 nicht im wesentlichen
gleich der Spannung des Garns 33 an der Drahtöse 116 ist. Man muß die Vorrichtung
daher stil'Isetzen und die Fadenbremse 47 so einstellen, daß die. Garne der Spannungsausgleichseinrichtung
mit einander stärker angeglichenen Spannungen zugeführt werden. Wenn die Vorrichtung
einwandfrei arbeitet, bleibt der Scheitel des Ballons im wesentlichen in axialer
Fluchtung mit der umlaufenden Säule 115, wobei- sich nur gelegentlich kleine Bewegungen
nach der einen oder anderen Seite ergeben.
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Fig.3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher
ein von einer Lieferspule auf einem nicht dargestellten feststehenden Spulenträger
kommendes Garn 61 durch eine Einrichtung 62 zur selbsttätigen Regelung der Garnspannung
hindurch und durch einen Kanal am Scheitel einer Abdeckhaube 63 nach außen geführt
ist, um mit einem zweiten Garn 64 verzwirnt zu werden, das in Form eines Ballons
umläuft. Die Vorrichtung nach Fig.3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig.
1 insofern, als die die Spannung ausgleichende Fadenführung 100 und der Fadenführer
42 jeweils durch eine insgesamt mit 65 bezeichnete, frei drehbare trompetenförmige
Fadenführung mit geringer Reibung bz-%v. durch eine feststehende, insgesamt mit
66 bezeichnete, zum Formen dienende trompetenförmige Führung ersetzt sind. Diese
abgewandelte Ausführungsform nach Fig. 3 eignet sich insbesondere zum Herstellen
stark gedrehter Zwirne, bei denen der Scheitel des. Ballons das Bestreben hat, sich
längs des Zwirns 67 nach unten zu verlagern, bis er auf der Kunststoffhaube 63 aufliegt.
Die Vorteile, die diese Ausführungsform in dieser Beziehung bietet, werden nachstehend
erläutert.
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Gemäß Fig. 3 ist in einer Öffnung am oberen Ende der an einem feststehenden
Spulenträger angebrachten Haube 63 für die Lieferspule ein rohrförmiges Bauteil
68 befestigt. In dem Bauteil 68 ist eine Garntrompete 69 in den Kugellagern 70 und
71 frei drehbar gelagert. Die Trompete 69 besitzt einen axialen Kanal 72, der das
Garn 61 aufnimmt, sowie einen am oberen Ende vorgesehenen Flansch 73, welcher dem
Garn 64 eine glatte Fläche für den Fall darbietet, daß dieses durch ein starkes
Verdrehen des Zwirns 67 nach unten gedrückt wird. Der Flansch 73 ist so ausgebildet,
daß der Winkel zwischen dem Garn 64 und dem Zwirn 67 annähernd dem Winkel zwischen
dem Garn 61 und dem Zwirn 67 entspricht, um zu gewährleisten, daß die beiden Einzelgarne
einwandfrei verzwirnt werden, wenn sie die gleiche Spannung aufweisen.
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Wie aus Fig. 3 weiter hervorgeht, wird durch eine Feder 76. die auf
einen Stift 77 aufgeschoben ist, der seinerseits in einem Loch und einem Klotz 74
befestigt ist, der letztere nachgiebig gegen einen feststehenden Klotz 75 gedrückt.
In die Klötze 74 und 75 sind einander ergänzende Nuten eingearbeitet, so daß sich
beim Aufeinanderdrücken der beiden Klötze ein einen kreisrunden Kanal bildender
elastischer Fadenführer 78 ergibt, der den Zwirn 67 aufnimmt. Ein Ende des Stiftes
77 kann in einer Bohrung 79 des Klotzes 80 gleiten, so daß der Stift mit der Feder
76 zusammenwirkt, um den Klotz 74 in seiner Betriebsstellung zu halten. Der Klotz
80 ist auf einer nicht dargestellten Unterstützung verstellbar angeordnet, um die
Spannung der Feder 76 zu regeln.
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Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig.3 entspricht im
wesentlichen derjenigen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung. Das Garn 61, das
von
einer Lieferspule abgezogen wird, welche auf einem nicht dargestellten stillstehenden
Spulenträger angeordnet ist, wird in die Fadenbremse 62 eingefädelt und dann durch
den axialen Kanal 72 der Trompete 69 sowie durch den kanalartigen elastischen Fadenführer
78 der feststehenden Führung 66 geleitet. Das Garn 64 wird wie bei der Vorrichtung
nach Fig. 1 in eine hohle Spindel eingefädelt und dann über eine Garnspeicherrinne
und einen Leitteller zur Führung 66 geführt. Hierauf werden beide zu einem Zwirn
vereinten Garne einer nicht dargestellten Aufwickelspule zugeführt, durch die der
Zwirn unter Spannung mit konstanter Geschwindigkeit abgeführt wird.
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Wenn sich bei der Inbetriebsetzung der Vorrichtung der Scheitel des
Ballons nach unten in die in Fig. 3 gezeigte Lage bewegt, wird die einen geringeren
Reibungswiderstand bietende trompetenartige Führung 65 in Drehung versetzt, so daß
die Garne 61 und 64 nur in einem minimalen Ausmaß einer Reibungswirkung ausgesetzt
sind, während gleichzeitig erreicht wird, daß die Garne unter einem günstigeren
Winkel zusammengeführt werden. Beim Zusammentreffen der Einzelgarne 61 und 64 am
Scheitel des Ballons werden sie zusammengedreht bzw. verzwirnt, um einen Zwirn 67
zu bilden, der dann in den kanalartigen Fadenführer 78 der zum Formen dienenden
Führung 66 gelangt. Der durch die Klötze 74 und 75 auf den Zwirn ausgeübte Druck
beseitigt weitere Unregelmäßigkeiten und macht den Zwirn gleichmäßiger. Wenn in
dem Zwirn 67 unterhalb der Führung 66 ein Knoten erscheint, kann der Klotz 74 nachgeben,
so daß der Knoten passieren kann, ohne daß der Zwirn reißt.
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Fig. 4 ist eine Teildarstellung einer weiteren Ablvandlung der Erfindung.
Bei ihr ist der Fadenführer 42 von Fig. 1 durch eine umlaufende trompetenförmige
Führung mit einem Flügel als Antrieb ersetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist
eine Haube 81 vorgesehen, um welche sich ein Garnballon herumbewegt, der durch eine
nicht dargestellte umlaufende Spindel in Drehung versetzt wird. In axialer Fluchtung
mit der umlaufenden Spindel ist ein trompetenförmiger Fadenführer 82 angeordnet,
der in einer Unterstützung 83 gelagert ist. Der Führer 82 läuft in Lagern 84 und
85 und wird von einer Mutter 86 in seiner Lage gehalten. Unterhalb der Unterstützung
83 hat der trompetenförmige Führer 82 einen Flansch 87, der mit ihm beispielsweise
mittels Reibungsschluß verbunden ist. Dieser Flansch 87 trägt zwei diametral gegenüber
und rechtwinklig zur Längsachse der Führung 82 liegende Röhrchen 88 und 89. In die
Enden der Röhrchen 88 und 89 sind die Enden einer als Flügel wirkenden Drahtschlaufe,
die auch eine Fadenführung 90 darstellt, eingepreßt. In dieser sind drei
kleinere Schlaufen bzw. Ösen 91, 92 und 93 vorgesehen. Die Ösen 91 und
92 befinden sich jeweils in gleichen Abständen von der Längsachse des trompetenförmigen
Fadenführers 82, während die Öse 92
im wesentlichen auf einer Linie
mit den Ösen 91 und 92 liegt, sich jedoch in einem erheblich größeren Abstand von
der Drehachse der Fadenführung 90 befindet.
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Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig.4 entspricht im
wesentlichen derjenigen des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Ein erstes
Garn 94 wird von der Umfangskante eines nicht dargestellten Leittellers aus durch
die Öse 93, die Öse 92, das axiale Mundstück 95 des Fadenführers 82 und dann
zu einer nicht dargestellten Aufwickeleinrichtung gefiihrt. Ein zweites Garn 96
wird von der auf einem nicht dargestellten ortsfesten Spulenträger angeordneten
Fadenbremse 97 aus durch die Öffnung 98, die Öse 91 und das axiale Mundstück 95
des Fadenführers 82 geführt und dann zusammen mit dem ersten Garn 94 zu der Aufwickeleinrichtung
geleitet. Wenn die Vorrichtung nach Fig. 4 in Betrieb gesetzt wird, bewirkt der
von dem Garn 94 gebildete Ballon, daß sich die flügelartige Fadenführung 90 und
die Öse 92 synchron mit der Spindel drehen, da das Garn 94 beim Durchlaufen der
Öse 93 auf die Führung 90
ein erhebliches Drehmoment ausübt. Da sich die Ösen
91 und 92 in gleichen Abständen von der Drehachse des Fadenführers 82 befinden,
besteht Gewähr dafür, daß die beiden Garne 94 und 96 unter gleichen Winkeln gegenüber
dem Zwirn 99 zusammengeführt werden, was dazu beiträgt, daß ein gleichmäßiger Zwirn
erzeugt wird.