DE1123239B - Topfzwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Topfzwirnspindel zum Abzwirnen von Fäden aus einem von innen heraus abzuwickelnden Spulenkörper mit geschlossenem Boden und abnehmbarem Deckel, der ein in den Topf ragendes und in Höhenrichtung verstellbares Fadenabzugsrohr mit glattem Fadenumlenkungsrand besitzt, der etwas in ein aus dem Boden der Topfzwirnspindel nach oben sich erstreckendes Rohrstück ragt.

Es ist an sich bekannt, Topf- bzw. Kapselzwirnspindeln für das Zwirnen anzuwenden. Es sind dies Zwirnspindelausbildungen, bei denen ein topfartiger Behälter oben auf die Spindel aufgesetzt und mit dieser fest verbunden ist. Der Antrieb erfolgt in der bei Zwirnmaschinen allgemein üblichen Weise. Im Innern solcher Zwirnspindelbehälter ist je eine kernlose Fadenspule untergebracht, die in der Weise von innen heraus abgearbeitet wird, daß der abzuziehende Faden durch eine im Behälterdeckel vorgesehene rohrförmige Abzugsöffnung nach außen gelangt, wo anschließend das Zwirnen vor sich geht. Es ist auch bekannt, daß solche Zwirnspindelbehälter, bis auf die Abzugsöffnung für den Faden, vollkommen abgeschlossen sind.

Zwirnverfahren, bei denen solche Topfzwirnspindeln Anwendung finden, haben beim Abarbeiten der kernlosen Fadenspule den Vorteil, daß namentlich dann, wenn die letzten Lagen des Wickels, also die außen am Wickel befindlichen Lagen, abgearbeitet werden sollen, diese nicht in sich zusammenfallen können. Durch die bei der Umdrehung der Topfzwirnspindel auftretenden Fliehkräfte werden diese Lagen, ohne daß ihre Kreuzung selbst verändert wird in Richtung auf die Topfinnenwandung gepreßt und festgehalten. Es kann dann beispielsweise nicht mehr vorkommen, daß sich die letzten Fadenlagen verwirren und als Gewirre zum Abzug gelangen. Es besteht sogar noch der weitere Vorteil, daß die kernlosen Spulen infolge der auftretenden Fliehkräfte gut und sicher im Topfinnern gehalten werden.

Trotz dieser Vorteile wirkt es sich aber bei solchen Topf- bzw. Kapselzwirnspindeln immer in hohem Maße als nachteilig aus, daß sich dem abzuziehenden Faden beim Umlauf der Zwirnspindel im Innern des Zwirntopfes ein starker Luftwiderstand entgegensetzt, der von der stehenden Luftsäule im Behälterinnern ausgeht. Dieser Luftwiderstand ist so außerordentlich stark, und er wirkt auf den Faden so erheblich ein, daß er dazu führt, daß sich das Fadenmaterial, weil es im ungezwirnten Zustand noch nicht die erforderliche Festigkeit aufweist, übermäßig dehnt und, wenn es sich um ein feines empfindliches Fadenmaterial handelt, abreißt.

Topfzwirnspindel

Anmelder:

Edmund Hamel,

Münster (Westf.), Dahlweg 101

Edmund Hamel, Münster (Westf.),

und Georg Thoma, Leitershofen bei Augsburg,

sind als Erfinder genannt worden

Der beim Abarbeiten des Fadens sich entgegensetzende Luftwiderstand verhindert vor allen Dingen, daß sich der Faden, wie es vorteilhaft eigentlich sein müßte, in direkt oder mindestens annähernd radialer Richtung von den Fadenlagen im Spuleninnern ablöst. Ein in radialer Richtung sich vollziehender Fadenabzug bei der umlaufenden Fadenspule ist schon immer erwünscht, war aber niemals erreichbar. Der starke Luftwiderstand, den die stehende Luftsäule im Innern des Zwirntopfes aufweist, hat vielmehr im Gegenteil die nachteilige Folge, daß sich der ablaufende Faden bei den üblichen Spindeldrehzahlen tangential ablöst und dann als stark nach hinten auslandender Fadenbogen nachgeschleppt wird. Namentlich, wenn die kernlose Spule schon zu einem guten Teil abgearbeitet ist und der Fadenbogen unter dem Einfluß des Luftwiderstandes immer größer wird, legt sich dieser Fadenbogen unter der Einwirkung der Fliehkraft gegen die Fadenwindungen im Innern der Spule.

Erfahrungsgemäß wirkt sich das auf den Fadenabzug in einem stark nachteiligen Sinne aus, weil dabei stetig wechselnde Fadenbremswirkungen auftreten, die noch dadurch beeinflußt werden, daß der ablaufende Faden ständig infolge der sich kreuzenden Wicklungen von oben nach unten bzw. von unten nach oben wandern muß. Alle diese Umstände wirken sich im Zusammenwirken außerordentlich ungünstig auf das Abarbeiten bei der Fadenspule und bei der Zwirnung aus, könnten aber als behoben gelten, wenn sich der Faden in radialer Richtung von den inneren Fadenlagen der Fadenspule ablösen würde.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, durch einfache konstruktive Ausbildung der Topf-

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zwirnspindel die Voraussetzung dafür zu schaffen, daß sich der abzuarbeitende Faden ständig, und zwar zwangläufig, in radialer Richtung von den Fadenlagen im Innern der kernlosen Spule ablösen muß, wenn die Zwirnspindel umläuft. Dabei sollen auf den Faden in jeder beliebigen Lage nahezu konstant bleibende Kräfte einwirken.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß auch das Rohrstück des Bodens allseitig einen glatten und runden Fadenumlenkungsrand besitzt und ebenso wie der Fadenumlenkungsrand des Fadenabzugrohres in der unteren Hälfte des Spulenkörpers liegt, wobei an dem aus dem Deckel herausragenden oberen Ende des Fadenabzugsrohres ein an sich bekannter Drallbegrenzungshaken sich befindet.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß bei konstanter Abzugsspannung am auslaufenden Faden und bei unregelmäßigem Widerstand des sich ablösenden Fadens kein Umlegen und Festhaken des Fadens am Abzugsrohr stattfinden kann, weil der Faden an den abgerundeten Rändern des Fadenabzugsrohres einen gleichmäßigen Reibungswiderstand erfährt, der dem Umlegen des Fadens um das Abzugsrohr entgegenwirkt.

Es wurde erfindungsgemäß erkannt, daß die Länge des in das Topfinnere hineinragenden Fadenabzugsrohres von wesentlichem Einfluß auf einen gleichmäßigen Ablauf des Fadens ist, und zwar in Verbindung mit der Lage des Randes des Bodenrohrstückes und des in dieses hineinragenden freien Endes des Fadenabzugsrohres. Es sollen nämlich diese räumlichen Beziehungen so gewählt werden, daß annähernd gleiche Bremswinkel vom Faden während seines Abzuges aus dem Innern des Wickels, also während seines ständigen Auf- und Abwanderns, durchlaufen werden. Unter dem Begriff »Bremswinkel« sind im Sinne der Erfindung die Reibungsfaktoren zu verstehen, die beim Abwickeln des Fadens aus dem Wickelinnern auf den Faden einwirken. Diese Bremskräfte werden einerseits im Bereich der Fadenablösung vom inneren Umfang des Wickels und andererseits an der Umlenkungsstelle ausgelöst, die von den sich überlappenden Boden- und Fadenabzugsrohrstücken gebildet ist. Die Ablösungskräfte in Form von auf den Faden einwirkenden Bremskräften sind von den zufolge der hohen Spindelrehzahl entstehenden relativ hohen Fliehkräften abhängig. Würde die von den Bodenrohrstücken geschaffene Umlenkungsstelle sehr weit in Boden- oder in Deckelnähe sich befinden, so wären zwar die Ablösungskräfte im Deckel- bzw. Bodenbereich sehr klein, indes viel zu hoch im jeweils anderen Bereich, da der Faden unter der Wirkung der Fliehkraft auf lange Strecke an den inneren Umfang des Wickels angedrückt würde und zufolge des tangentialen Abziehens auf seinem Weg aus der Spindel über eine lange Strecke eine erhebliche Flächenreibung erfahren würde. Man könnte im Hinblick darauf zu dem Schluß kommen, daß es vorteilhaft sei, die Umlenkstelle in die Höhenmitte der Spindel zu verlegen. Es wurde aber erfindungsgemäß erkannt, daß ein solcher Kompromiß nicht vorteilhaft wäre. Das Bodenrohrstück muß nämlich eine gewisse Rohrdicke aufweisen, was zur Folge hat, daß der Faden, wenn er vom unteren Teil des Wickels abgezogen wird, über den ganzen Kantenumfang sich hinwegbewegen muß. Die Umgreifung des Randes des Bodenrohrstückes ist um so langer, je spitzer der Anlaufwinkel ist, den der Faden mit der Außenfläche des Rohrstückes bildet. Je stumpfer der Winkel gewählt wird, um so kürzer wird die Umführungsberührungslänge. Daher ist erfindungsgemäß der Fadenumlenkrand des Bodenrohrstückes in die untere Hälfte des Wickelkörpers verlegt.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Erfindung besteht darin, daß volle Sicherheit dafür geschaffen sein muß, daß keine Drehung des Fadens an den in Abwicklung befindlichen Wickel herangelangen kann.

ίο Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß am oberen Ende der Bohrung des Fadenabzugsrohres ein Drallbegrenzungsmittel vorgesehen ist. Würden diese Mittel nicht vorgesehen sein, so liefe man Gefahr, daß der im Faden befindliche Drall von Zeit zu Zeit bis zum Wickel durchläuft und dort eine Anzwirnung auslöst, wodurch mehrere Lagen vom Wickel abgerissen würden. Diese Gefahr wird im Rahmen der Erfindung weitestgehend ausgeschlossen. Dabei ist es aber weiter wichtig, daß der Faden an der Umlenkstelle, die der Sicherung etwa gleichbleibender Bremskräfte dient, während seiner kreisenden Bewegung eine stets vollkommen gleichbleibende Beanspruchung erfährt. Die Ränder der beiden sich überlappenden Rohrstücke müssen daher glatt sein, dürfen also keinerlei Vorkragungen, Wellungen u. dgl. haben.

Bei einer vorbekannten Ausführungsform einer Topfzwirnspindel sind Boden- und Deckelführungsrohrstücke vorgesehen, deren Ränder ineinandergreifen und die eine Umlenkung des Fadens bewirken.

Indes sind die entscheidenden Erfindungsmerkmale, nämlich daß der Fadenumlenkrand des Bodenrohrstückes in der unteren Hälfte des Wickelkörpers liegt und glatt und rund ist und daß sich am oberen Ende des Fadenabzugsrohres ein an sich bekannter Drallbegrenzungshaken befindet, bei der vorbekannten Konstruktion nicht vorhanden. Die Anordnung des Drallbegrenzungsmittels bei der erfindungsgemäßen Topfzwirnspindel macht die Anwendung von Bremsringen an den Fadenumlenkrändern und damit auch deren zeitraubende Auswechselung bei Änderung des verarbeiteten Fadenmaterials überflüssig.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Es ist mit 1 der Zwirntopf bezeichnet, der vorteilhafterweise einen schwach konischen Hohlraum aufweist und stehend auf der Zwirnspindel 2 angeordnet ist. Der becherförmig ausgebildete Topf 1 hat einen festen Boden und ist oben durch den abnehmbaren Deckel 3 abgeschlossen, der in der Mitte einen rohrförmigen Fadenabzug 4 besitzt, der mit einem längeren Anteil in das Topfinnere ragt. Die Länge des in das Topfinnere ragenden Anteils des Fadenabzugsrohres kann beliebig sein und wird vorteilhaft durch Versuch bestimmt. Die Länge des in das Topfinnere ragenden Anteils ist von wesentlichem Einfluß auf einen bruchfreien Abgang des ablaufenden Fadens. Es ist dabei vorteilhaft, dieses Fadenabzugsrohr 4 in der Längsrichtung verstellbar auszubilden, um die richtige Länge des in das Topfinnere ragenden Anteils des Fadenabzugsrohres leicht und bequem empirisch ermitteln zu können, indem man die Stellung sucht, bei der die Ablösung des Fadens die beste ist. Dadurch nämlich, daß die Einmündung des FäÜSö» in das Fadenabzugsrohr 4 an einer Stelle eifo^-dk

sich tiefer im Topfinnern befindet, wird erreicht* OaB bei der Ablösung des Fadens vom Spuleawidae^ namentlich wenn der Ablösungsvorgang nach &M oberen Spulenrand hin wandert, auf den sich

senden Faden zwangläufig ein nach unten sich auswirkender Zug ausgeübt wird.

Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn Vorkehrungen getroffen sind, daß der Faden, gleichgültig, ob er von der äußersten oberen oder unteren Stelle des Wickels abläuft, annähernd gleiche Bremswinkel durchlaufen muß. Das wirkt sich auf die Zwirnstrecke in vorteilhafter Weise aus, denn so wird eine möglichst konstant bleibende Fadenspannung erzielt.

Zu diesem Zweck ist gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Vorkehrung getroffen, daß das vom Deckel 3 aus in das Topfinnere ragende Fadenabzugsrohr 4 zu einem vom Topfboden aus nach oben ragenden Rohrstück 1' so verstellbar ist, daß der ablaufende Faden an dieser Stelle eine kleine Umlenkung erfährt. Dadurch werden Bremsmittel geschaffen, die bei der Fadenablösung fast immer gleichbleiben. Diese Umlenkung ist durch die glatten und abgerundeten Ränder la und 4 a der Rohrteile 1' bzw. 4 gebildet.

Über die Ausmündung des Fadenabzugsrohres 4 ist der mit umlaufende Zwirnhaken 5 angebracht. Der Deckel 3 sitzt auf dem konzentrischen Rand 6 des Topfes und wird durch den mit einem Teil in der Nut 7 des Topfes einrastenden, infolge Fliehkraftwirkung sich ausweitenden Ring 8 festgehalten.

Es ist darüber hinaus möglich, Querrippen an der Innenwandung des Topfes 1 vorzusehen. Diese Querrippen können in beliebiger Anzahl und Anordnung vorgesehen sein.

Ein wesentlicher Vorteil ergibt sich bei Anwendung der erfindungsgemäßen Topfzwirnspindeln dadurch, daß die Fadenspannung beim Zwirnen, weil keine Luftwiderstände entgegenwirken, sehr niedrig gehalten werden kann. Es ist sonach möglich, bei sehr hohen Spindeldrehzahlen sogar feinstes und hochempfindliches Fadenmaterial zu verarbeiten, wobei zusätzlich der große Vorteil, daß keine nennenswerten Zug-Wirkungen auf den abzuarbeitenden Faden ausgeübt werden, in einer vollkommenen Gleichmäßigkeit zum Ausdruck kommt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Topfzwirnspindel zum Abzwirnen von Fäden aus einem von innen heraus abzuwickelnden Spulenkörper mit geschlossenem Boden und abnehmbarem Deckel, der ein in den Topf ragendes und in Höhenrichtung verstellbares Fadenabzugsrohr mit glattem Fadenumlenkungsrand besitzt, der etwas in ein aus dem Boden der Topfzwirnspindel nach oben sich erstreckendes Rohrstück ragt, da durch gekennzeichnet, daß auch das Rohrstück

   ao (1') des Bodens allseitig einen glatten und runden Fadenumlenkungsrand (1 ä) besitzt und ebenso wie der Fadenumlenkungsrand (4 a) des Fadenabzugsrohres (4) in der unteren Hälfte des Spulenkörpers (1) liegt, wobei an dem aus dem Deckel herausragenden oberen Ende des Fadenabzugsrohrs ein an sich bekannter Drallbegrenzungshaken (5) sich befindet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 61887, 176 873, 982, 338 884, 633190, 633 471, 813 747;
   schweizerische Patentschrift Nr. 144 268;
   französische Patentschrift Nr. 746457;
   französische Zusatzpatentschrift Nr. 58 628 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 948 278).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen