-
Zwirnvorrichtung, insbesondere Kordzwirnvorrichtung Die Erfindung
bezieht sich auf Zwirnvorrichtungen, insbesondere Kordzwirnvorrichtungen, bei welchen
ein aus der hohlen Zwirnspindel in eine Fadenspeicherrinne austretender Faden einer
ersten Lieferspule in Form eines Ballons um eine zweite Lieferspule geschleudert
wird, die auf einem am oberen Ende der Zwirnspindel drehbar gelagerten, gegen Mitdrehen
festgehaltenen Spulenträger sitzt, und bei welchen oberhalb der Fadenspeicherrinne
an der Spindel ein die zweite Lieferspule eng umschließender, sich bis etwa in den
mittleren Bereich des Fadenballons erstreckender, becherförmiger Leitteller und
ein geschlossener Ballonbegrenzungsring vorgesehen sind.
-
Kordmaterial für industrielle Zwecke, wie es bei der Herstellung von
Autoreifen, Treibriemen u. dgl. verwendet wird, besteht häufig aus mindestens zwei
sich aus endlosen Einzelfäden zusammensetzenden Nylongarnen von etwa 840 Denier.
Bei der Herstellung dieses Garnes folgt auf das Spinnen ein Zwirnvorgang, während
-welchem das Garn eine Streckung erhält und bei dem es auf einen zylindrischen Spulenkörper
mit einer Länge von etwa 320 mm und einem Durchmesser von etwa 60 mm zu Garnkörpern
aufgewickelt wird, deren Gewicht etwa 1,35 kg bis etwa 1,6 kg beträgt, die sich
an den Enden konisch verjüngen und einen größten Durchmesser von 130 mm besitzen.
-
Es besteht jedoch nur eine geringe Nachfrage nach Garn, das in dieser
Form aufgewickelt ist, denn diese Garnkörper lassen sich mit den bisher für das
Herstellen von Kordzwirn für industrielle Zwecke verfügbaren Einrichtungen nicht
wirtschaftlich verarbeiten. Die meisten Erzeuger von Kordzwirn ziehen es daher vor,
das Garn umgespult zu Garnkörpern zu beziehen, wie sie bei den bekannten Kordzwirnvorrichtungen
verwendbar sind. Dieses Umspulen bedingt aber eine erhebliche Erhöhung der Herstellungskosten
des Kordzwirns.
-
Zweck der Erfindung ist es, eine Zwirnvorrichtung, insbesondere Kordzwirnvorrichtung,
zu schaffen, die eine unmittelbare Verwendung der vom Garnhersteller gelieferten
längsgestreckten, sich an den beiden Enden konisch verjüngenden Garnkörper gestattet
und bei der sich die Form des Fadenballons dem Umriß dieses Garnkörpers eng anpaßt,
um die Spindelabstände bzw. die Spindelteilung auf ein Mindestmaß zu verkleinern,
so daß vorzugsweise eine normale Spindelteilung anwendbar ist.
-
Zur Begrenzung des Ballons nach innen ist es bei Zwimvorrichtungen
bereits bekannt, oberhalb der Garnspeicherrinne an der Spindel einen die zweite
Lieferspule eng umschließenden, sich bis etwa in den mittleren Bereich des Fadenballons
erstreckenden, becherförmigen Leitteller vorzusehen. Auch ist es bei Zwirnvorrichtungen
bekannt, etwa in Höhe des mittleren Bereiches des Ballons außen einen Ballonbegrenzungsring
anzuordnen. Da dieser aber feststeht, setzt er der Schleuderbewegung des Ballons
einen Reibungswiderstand entgegen, der so groß sein kann, daß er die Spannungsreglung
beeinträchtigt.
-
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe ist bei der Zwirnvorrichtung
nach der Erfindung der Ballonbegrenzungsring am Leitteller befestigt und bildet
mit diesem zusammen Fadenführungsschlitze, die sich jeweils über einen Teil des
Ringumfangs erstrecken.
-
In den Fadenführungsschlitzen liegt der Faden nur an dem Ballonbegrenzungsring
an. Da dieser sich mit dem Leitteller dreht, übt er keine die Umfangsbewegung des
Ballons hindernde Reibung aus. Der Ring wirkt also nur als. Begrenzung für den Durchmesser
des Ballons, ohne die nachteiligen Wirkungen eines feststehenden Begrenzungsringes
zu haben. Die durch die Elemente zum Festhalten des Ringes an dem Leitteller in
Umfangsrichtung begrenzten Fadenführungssc .blitze sind lang genug, um dem Ballon
die zur Regelung der Fadenspannung erforderliche Freiheit in Umfangsrichtung zu
geben.
Es ist bereits eine Zwirnvorrichtung bekannt, bei welcher
an dem die zweite Lieferspule eng umschließenden becherförmigen Leitteller außen
ein Fadenführer in Form eines in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitzes angeordnet
ist. Dieser Schlitz, der dem Teil eines Begrenzungsringes ähnelt, liegt jedoch in
einem Bereich, in welchem der Faden am Leitteller anliegt. Durch ihn soll die tangentiale
Entfernung des Fadens von der Fadenaustrittsöffnung begrenzt werden. Da er nicht
im Bereich des frei fliegenden Ballons liegt, kann der Schlitz also mit seiner äußeren
Begrenzung nicht als Ballonbegrenzungsring wirken, durch den die radiale Entfernung
des Fadens von der Spindelachse begrenzt wird.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
-
Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten
Vorrichtung zum Herstellen von Kordzwirn, wobei die Aufwickeleinrichtung und die
Antriebsmittel schematisch dargestellt sind; Fig. 2 ist ein in größerem Maßstab
gezeichneter senkrechter Schnitt durch die Kordzwirnvorrichtung nach Fig. 1, wobei
der Regler für den Fadenlauf in Seitenansicht dargestellt ist.
-
Die eigentliche Zwirnspindel ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 1,0
bezeichnet. Am unteren Ende ist die Spiudelwelle 12 mittels Wälzlagern 14 und 16
in einem mit Flansch versehenen Lagergehäuse 18 drehbar gelagert. Das Lagergehäuse
18 ist mittels Schrauben 22 auf einer Querschiene 20 einer mehrspindeligen Kordzwirnmaschine
befestigt. Ein am unteren Ende der Welle 12 befestigtes gezahntes Rad 24 arbeitet
mit dem in Fig. 1 sichtbaren gezahnten Riemen 26 zusammen, der z. B. durch einen
nicht dargestellten Elektromotor angetrieben wird.
-
An der Spindelwelle 12 ist in unmittelbarer Nähe des Lagergehäuses
18 eine konische Nabe 28 mit einem sich konisch erweiternden Flansch 30 befestigt,
an welchem ein bechesförmiger Leitteller 32 angebracht ist, der eine etwa sinuswellenförmige
Umrißform besitzt. Am oberen Ende des Leittellers 32 ist an drei in Umfangsrichtung
symmetrisch verteilten Stellen mittels kurzer Stege 34, von denen in Fig. 2 nur
einer sichtbar ist, ein Ballonbegrenzungsring 36 befestigt, dessen Durchmesser nur
wenig größer ist als der Durchmesser des Leittellers an den Befestigungspunkten.
Die konische Nabe 28 besitzt eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 38, die als
Faden speicherrinne wirkt, um die Spannung des in den Ballon eintretenden Fadens
zu regeln. Der Faden wird der Fadenspeicherrinne 38 durch einen Kanal 40 zugeführt,
der sich vom unteren Ende axial durch die Welle 12 nach oben erstreckt und mit einem
schrägliegenden Kanal 42 in Verbindung steht, indem ein Einsatzstück 44 vorgesehen
ist, aus dem der Faden bei der öffnung 45 austritt.
-
Der Ballonbegrenzungsring 36 bewirkt, daß der von dem die Speicherfläche
38 verlassenden Faden X gebildete Ballon sich im mittleren Bereich nicht weit von
dem beeherförmigen Leitteller 32 entfernt, und verhindert auch, daß sich der Ballon
von der Kappe 82 seitlich ein erhebliches Stück wegbewegt. Dadurch, daß der Ring
36 mit dem Leitteller 32 nur an drei in gleichmäßigen Abständen verteilten Stellen
verbunden ist, besitzt der Faden X eine ausreichende Bewegungsfreiheit in Umfangsrichtung,
so daß sich sein Umschlingungswinkel an der Speicherrinne 38 innerhalb des für die
Regelung der Ballonspannung erforderlichen Bereiches ändern kann.
-
Der sich oberhalb der konischen Nabe 28 erstreckende Teil der Welle
12 weist mehrere Abschnitte von zunehmend kleiner werdendem Durchmesser auf und
dient zur drehbaren Lagerung eines insgesamt mit 46 bezeichneten säulenähnlichen
Spul#enträgers. Auf dem Abschnitt 48 der Welle 12 sitzt ein Wälzlager 50, dessen
innerer Laufring durch eine Mutter 52 gegen die obere Schulter des nächstgrößeren
Wellenabschnittes 54 festgespannt ist. Am oberen Ende der Welle 12 ist in ähnlicher
Weise ein Wälzlager 56 mittels einer Klemmutter 58 gegen die Schulter des benachbarten
Wellenabschnittes 60 festgespannt.
-
Zum Spulenträger gehört ein rohrförmiges Bauteil 62 mit einem in der
Nähe seines unteren Endes vorgesehenen, nach innen ragenden Flansch 64. Am unteren
Ende ist in das Bauteil 62 ein Gewindering 66 eingeschraubt. Auf beiden Seiten des
äußeren Laufringes des Wälzlagers 50 sind ringförmige Beileg stücke 68 aus nachgiebigem
Material, z. B. aus Gummi oder Neopren, angeordnet, und der ringförmige Raum zwischen
dem Laufring und dem rohe förmigen Bauteil 62 ist mit mehreren solchen Ringen
69 von kreisrundem Querschnitt ausgefüllt. Beim Einschrauben des Gewinderinges 66
ist der Außenring des Lagers 50 zwischen dem Ring 66 und dem Flansch 64 nachgiebig
eingespannt, und das Bauteil 62 nimmt an seinem unteren Ende gegenüber der Achse
der Spindelwelle 12 eine symmetrische Lage ein. Am oberen Ende ist in das Bauteil
62 ein ringförmiges Einsatzstück 70 eingepreßt, in welchem ein nachgiebiger Ring
72 aus Gummi oder Neopren vorgesehen ist, der sich am Außenring des Wälzlagers 56
mit leichter Vorspannung abstützt.
-
Der Durchmesser des Spulenträgers 46 ist so gewählt, daß man auf ihn
eine vom Garnhersteller gelieferte Spule 74 von Nylongarn od. dgl. aufschieben kann,
bei der das Garn sinusförmig auf einen langen zylindrischen Spulenkern 76 derart
aufgewickelt ist, daß ein an beiden Enden konisch zulaufender Spulenkörper entsteht.
Um die Spulenhülse 76 auf dem Spulenträger 46 reibungsschlüssig festzuhalten, ist
ein unter Federspannung stehendes Druckstück 78 vorgesehen, das an der Innenwand
des rohrförmigen Bauteils 62 angeordnet ist und durch dieses Bauteil hindurch an
der Innenfläche der Hülse angreift.
-
An dem Gewindering 66 ist der untere Abschnitt 84 eines die Lieferspule
74 eng umschließenden Ciehäuses befestigt. Der Abschnitt 80 besteht vorzugsweise
aus Metall. Auf ihm ist ein die Kappe des Gehäuses bildender, oberer Abschnitt 82
aufgesetzt, der vorzugsweise aus einem durchsichtigen plastischen Material hergestellt
ist, das sich leicht formen läßt, jedoch eine große Festigkeit und Starrheit besitzt.
Das Aufsetzen ist durch eine Lippe 84 ermöglicht. Die Kappe 82 wird durch Riegelstücke
86 in ihrer Lage gehalten. Das aus den Teilen 80 und 82 gebildete Gehäuse ist zusammen
mit dem Spulenträger gegenüber der Spindel 12 frei drehbar.
-
Um eine Drehbewegung des Spulenträgers 46 zu verhindern, während die
Spindelwelle 12 umläuft, ist die Spindel in bekannter Weise, wie in Fig. 1 dargestellt,
auf der Tragschiene 20 des Maschinengestells unter einem Winkel von etwa 20° gegenüber
der Senkrechten angeordnet und an einer Seite des
unteren Gehäuseabschnittes
80 ein Gewicht 88 befestigt. Eine dem Gewicht gegenüberliegende Dämpfungseinrichtung
unterdrückt etwa auftretende schwingende Bewegungen des Spulenträgers 46 um die
Spindelachse.
-
Am oberen Ende des Gehäuseteils 82 ist eine insgesamt mit 90 bezeichnete
Einrichtung vorgesehen, welche eine Fadenbremse für den von der innenliegenden Lieferspule
74 kommenden Faden Y sowie einen frei drehbaren, vom Ballon des Fadens Y angetriebenen
Regler für den Fadenlauf umfaßt. Der von der Lieferspule 74 kommende Faden Y tritt
axial in die Einrichtung 90 ein, durchläuft dort die nicht gezeigte Fadenbremse,
kommt dann axial nach oben wieder heraus und läuft über die Fläche der frei drehbaren
schirmförmigen Führung 172. Der Faden ist dann mindestens einmal um die Rolle 178
des Reglers herumgeschlungen und läuft von dort aus dem freien Vereinigungspunkt
P der zu verzwirnenden Garne zu. Der zweite Faden wird von einer außenliegenden
Lieferspule 180 in der vom Garnhersteller gelieferten Form abgezogen. Er läuft zwischen
mehreren einstellbaren Tellerbremsen 182 hindurch, um eine Führungsrolle 184 herum
und tritt dann in den Kanal 40 der Spindelwelle 12 ein. Aus dieser tritt er bei
45 in die Fadenspeicherrinne 38 aus, läuft dann zwischen Leitteller 32 und dem Ballonbegrenzungsring
36 hindurch, tritt durch die Führungsöse 178, geht mindestens einmal um die Rolle
156 herum, die, wie die Rolle 158, auf dem Läufer 150 sitzt, und die durch ein frei
drehbares Zahnrad gezwungen ist, zwangläufig gleiche Drehbewegungen auszuführen
wie die Rolle 158 und läuft von der Rolle 156 zu dem Vereinigungspunkt P. Die zusammengedrehten
Fäden bzw. der Kord läuft mehrere Male um die Transportrollen 186 und 188 herum
und dann zu der Aufwickelspule 190, wobei die Antriebe von den Transportrollen und
der Aufwickelspule nicht gezeigt sind.
-
Man erkennt, daß sich bei der neuen Kordzwirnvorrichtung eine außerordentlich
große Raumersparnis ergibt, da man im Vergleich zu früher innerhalb einer Maschine,
die eine bestimmte Bodenfläche einnimmt, eine größere Zahl von Spindeln nebeneinander
anordnen kann. Die höhere Spindeldrehzahl, die durch die erhebliche Verkleinerung
der Spindelteilung ermöglicht wird, führt im Vergleich zu den bisher bekannten Maschinen,
bei denen, wie in der Einleitung beschrieben, mehrere Arbeitsschritte angewendet
werden müssen, zu einer Steigerung der Kordzwirnerzeugung je Einheit der Bodenfläche
um mindestens 300'%.
-
In der Praxis ließ sich bei einer Zwirnmaschine bei Verwendung von
Garnkörpern mit einem Gewicht von etwa 1,6 kg und einer Spindelteilung von nur etwa
240 mm eine Spindeldrehzahl von 10 000 Umdrehungen in der Minute erzielen.