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Fadenführer für Zwirnmaschinen Die Erfindung betrifft einen Fadenführer
für Zwirnmaschinen mit zwei in festem Abstand dicht übereinander angeordneten, einseitig
offenen Fadenführungsorganen, deren öffnungen gegeneinander winkelversetzt sind,
wobei die Führungskante des oberen Fadenführungsorgans gegenüber der des unteren
seitlich parallel zur Spindelachse versetzt ist.
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Ein Fadenführer dieser Bauart ist aus der USA.-Patentschrift
961421 bekannt, und zwar für Spinn-und Zwirnmaschinen. Bei diesem bekannten
Fadenführer sind zwei mit einer V-förmiaen Nut versehene Rollen des Fadenführungsorgans
vorgesehen. Diese Rollen weisen einen verhältnismäßig großen Durchmesser auf. Mit
Rücksicht auf die heute verwendeten Zwirngeschwindigkeiten mit einer Lieferung von
50
bis 100m/min wäre es nur möglich, diese Rollen drehbar zu lagern, wenn
man Kugellager verwendet. Eine solche Lagerung in Verbindung mit der Naßzwirnerei
oder unter Berücksichtigung der Staub-und Flugansammlung bringt jedoch erhebliche
Schwierigkeiten mit sich; außerdem wären derartige Fadenführer mit kugelgelag b
C gerten Rollen teuer in der Herstellung. Aus diesem Grund sind diese Rollen nur
starr anzuordnen. Infolge ihres verhältnismäßig großen Durchmessers weisen sie jedoch
auch eine entsprechend große Oberfläche auf, auf der der Faden die Rollen umschlingt.
Bei dieser Umschlingung tritt eine erhebliche Reibung auf, besonders beim Naßzwirnen,
wenn sich Kalk und sonstige Ablagerungren an den Rollen ansammeln. Diese Reibung
rauht den Faden auf und vermindert die Qualität desselben. Infolgedessen ist dieser
bekannte Fadenführer für das Naßzwirnen überhaupt nicht verwendbar. Auch beim Trockenmvirnen
tritt eine Beschädigung des Fadens ein. Infolge der großen Reibung wirkt der bekannte
Fadenfährer auch als Fadenbremse. Bei schrägem Fadeneinlauf von der Lieferwalze
her ändert sich der Umschlingungswinkel des Fadens um die obere Rolle,
je nachdem, welche Stellung die Ringbank und der daran befestigte Fadenführer
gerade hat. Bei hochaefahrener Ringbank bzw. Fadenführerschiene ist der Umschlingungswinkel
geringer als bei abgesenkter Fadenfährerschiene, so daß bei hochgefahrener Ringbank
eine geringere Fadenbremsuno, auftritt. Es ist also mit dem bekannten Fadenführer
keine Herstellung von gleichmäßigem Zwirn möglich.
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Weiterhin vermeidet der bekannte Fadenführer nicht die Verzwirnung
des Fadens oberhalb des Fadenführers, vielmehr soll sich die Verzwirnuna
C
des Fadens ausdrücklich von der Spindel bis zu den Lieferwalzen erstrecken,
über den Fadenführer hinaus. Diesen Nachteil hat die Bauart nach der genannten USA.-Patentschrift
mit den bisher üblichen, aus Draht gebogenen schraubenförmigen Fadenführern, den
sogenannten Sauschwänzchen, gemeinsam.
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Auch bei diesen wird die Verzwirnung des Fadens nicht gestoppt, sondern
pflanzt sich oberhalb des Fadenführers bis zu den Lieferwalzen fort. Nun bewegen
sich jedoch bei den bekannten Zwirnmaschig nen, bei welchen der Abstand zwischen
kingläufer und Fadenführer konstant ist, Ringläufer und Fadenführer zu gleicher
Zeit in bezug auf Spindel und Lieferwerk auf und ab. Dadurch ändert sich der
Ab-
stand zwischen Lieferwerk und Fadenführer ständig. Da nun die Zwirnung
bei diesen bekannten Fadenführern ungehindert vom Fadenführer zwischen Ringläufer
und Lieferwerk erfolgt und sich der Ab-
stand zwischen Ringläufer und Lieferwerk
ständig ändert, die Spindeldrehzahl jedoch konstant ist, werden dem Faden bei verschiedener
Länge zwischen Ringläufer und Lieferwerk gleich viele' Drehungen erteilt. Anders
ausgedrückt: Bezogen auf eine bestimmte Fadenlänge ändert sich die Anzahl der dein
Faden erteilten Verzwirnungen, so daß man abwechselnd einen verschieden siark gedrehten,
unregelmäßigen Zwirn erhält. Weiterhin haben diese bekannten Fadenführer den Nachteil,
daß die Bewegung des Fadens nicht an der Fadenführeröse aufhört. Vielmehr rotiert
der Faden in der Fadenführeröse, wodurch sich oberhalb des Fadenführers ein zweiter
kleiner FadenbaHon ausbildet, der jedoch nicht erwünscht ist, da er den unteren
Fadenballon ungünstig beeinflußt, was sich wiederum auf die Qualität des Zwirns
ungünstig auswirkt. Durch die bereits erwähnte, ständige Änderung des Abstandes
zwischen Lieferwerk und Fadenführer ist der oberhalb des Fadenführers ausgebildete
Zusatzballon bei der oberen Stellung des Fadenführers wesentlich kleiner
als
bei der unteren Stellung desselben Da sieh nun eine durch den Zusatzballon hervorgerufene
z--isätzliche Spannung des Zwirns mit der Größe des Zusatzballons ändert, läßt sich
dementsprechend kein Zwirn mit gleichmäßiger Spannung herstellen.
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Außer den schraubenförmig gebogenen Fadenführern mit runder Öse, nämlich
den Sauschwänzchen, ist auch ein Fadenführer mit tropfenföriniger C
Öse bekanntgeworden,
bei welchem der obere Zusatzballon dadurch vermieden werden soll, daß sich der Faden
in den spitzen Teil der Förderführeröse einlegt und während des Zwirnvorganges dort
liegenbleibt. Durch einaehende Versuche ist erwiesen worden, daß dieser Fadenführer
in keiner Weise bei solchen Maschinen funktioniert, bei denen der Fadeneinlauf vom
Lieferwerk senkrecht oder fast senkrecht in die Spindel geht. Bei solchen Maschinen
rotiert der Faden in der Fadenführeröse trotz ihrer tropfenförmigen Ausbildunol,
so daß sich in diesem Fall auch wieder der obere unerwünschte Zusatzballon ausbilden
kann. Derselbe könnte nur unterbunden werden, wenn die Fadenführeröse völlio, außerhalb
der Mitte der Spindelachse eincrestellt werden würde. Es ist jedoch unmög ,lich,
die Fadenführeröse außerhalb der Spindelachse anzuordnen, da die Spitze des Fadenballons,
um einen Zwirn von guter, gleichmäßiger Qualität zu erzeugen, möglichst genau in
Verlängerung der Spindelachse liegen muß. Auch bei schrägem Fadeneinlauf verhindert
weder dieser tropfenförrnige Fadenführer noch das bisher übliche Sauschwänzchen
eine Verzwirnung des Fadens oberhalb der Fadenführeröse. Die Abknickung des Fadens
an der Fadenführeröse kann auch bei schrägem Fadeneinlauf nur so gering sein, daß
sich die Drehungen des Fadens praktisch ungehindert über die Fadenführeröse hinaus
bis zum Lieferwerk hin fortpflanzen würden. Diese Drehung ist jedoch beim Zwirnen
nicht erwünscht, da hierbei dem Faden aus den schon oben angeführten Gründen bei
der oberen und unteren Stellung des Fadenführers eine verschiedene Anzahl von Drehungen
pro Längeneinheit erteilt wird.
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Schließlich ist noch aus der britischen Patentschrif t 531437
ein Fadenfährer mit zwei in festem Abstand dicht übereinander angeordneten, einseitig
offenen Fadenführungsorganen bekannt, deren Öffnungen el el gegeneinander winkelversetzt
sind. Dabei ist jedoch das obere Fadenführungsorgan nicht gegenüber dem unteren
versetzt, vielmehr sind die beiden Fadenführungsorjogane zueinander koaxial angeordnet.
Es ist offensichtlich, daß dieser bekannte Fadenführer eine Verzwirnuna des Fadens
oberhalb des Fadenführers zwischen Fadenfährer und Lieferwerk nicht verhindern kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Fadenführer für Zwirnmaschinen
der eingangs erwähnten Bauart zu schaffen, welcher die Verzwirnung des Fadens über
den Fadenführer hinaus, also zwischen Fadenführer und Lieferwerk, vermeidet, die
Herstellung eines gleichmäßig - drehten Zwirns C ce gleichmäßiger
Spannung ermöglicht und im Fall eines Fadenbruchs das Anzwirnen des vom Lieferwerk
herabhänaenden Fadenendes weitaehendst verb hindert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß mindestens die Fadenführungskante C C des oberen Fadenführungsorgans
in an sich bekannter Weise einen geringen Abrundungsradius von etwa 1 bis
2 mm aufweist und daß die Führungskanten beider Führungsorgane so gegeneinander
versetzt sind, daß das zwischen den Führungskanten laufende Fadenstück mit der Spindelachse
einen Winkel von etwa 45' einschließt.
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Durch diese Ausbildung ist erreicht, daß der Faden einen scharfen
Knick um die Führungskante des oberen Führungsorgans erfährt. Der Knick, der durch
die Maßnahme, die obere Führungskante nur mit einem geringen Abrundungsradius von
etwa 1 bis 2mm zu versehen, noch verstärkt wird, stoppt die Drehung des Fadens
in sich, so daß die Zwirnung des Fadens nur unterhalb dieser Führungskante bis zum
Ringläufer stattfindet. Oberhalb der Führungskante ist dank der scharfen Knickung
des Fadens die Zwinuno, desselben vollständia unterbunden. Der geringe
b
Abrundunasradius hat den Vorteil, daß nur eine verhältnismäßig kleine Fläche
vorhanden ist, an der der Faden reibt. Infolgedessen verursacht der erfindungs-Cremäße
Fadenführer praktisch keine Aufrauhung des Fadens. An der kleinen Reibfläche können
sich auch keine Ablagerungen festsetzen. Infolge der geringen Reibung wirkt der
neue Fadenführer auch nicht als Fadenbremse. Der wechselnde Umschlingungswinkel
bei hochgefahrener und bei abgesenkter Ringban'I%-spielt deshalb keine wesentliche
Rolle, zumal bei züinehmendemUmschlingungswinkel dieFläche, an der der Faden gleitet,
nur unwesentlich zunimmt. Auf Grund der doppelten Knickung, die der Faden bei dem
erfindungsgemäßen Fadenführer erfährt, ist der Knickwinkel, welcher an der oberen
Führungskante auftritt, immer gleich, gleichgültig, an welcher Stelle des Ballons
sich der Faden bei seiner Drehung gerade befindet. Dieser gleichbleibende scharfe
Knick verhindert wirksam, daß sich Verdrehungen des Fadens über den Fadenführer
hinaus fortpflanzen. Da der Abstand zwischen Fadeinführer und Ringläufer konstant
ist, ändert sich die Länge, auf der dem Faden eine bestimmte Anzahl von Zwirnungen
erteilt wird. nicht, gleichgültig, in welcher Stellung sich Ringbank und Fadenführer
gerade befinden. Gleichzeitig wird durch die scharfe Umlenkung des Fadens an der
Führungskante des oberen Fadenführungsorgans auch das Rotieren des Fadens in dem
Fadenführer verhindert. Dadurch kann sich oberhalb des Fadenführers nicht mehr der
schädliche Zusatzballon ausbilden. Mit dem neuen Fadenführer kann also ein völlig
gleichmäßiger Zwirn unter konstanter Fadenspannung hergestellt werden. Ein weiterer
Vorteil des neuen Fadenführers besteht darin, daß das bei Fadenbruch vom Lieferwerk
herabhängende, gebrochene Fadenende in diesem Bereich an keinem der Nachbarfäden
anzwirnen kann, da das Fadenstück zwischen Fadenführer und Lieferwerk ohne Drehung
bleibt. So werden die gefürchteten Anzwirner und Reihenbrüche weitgehend vermieden.
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Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden an Hand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausfülirungsbeispieles erläutert. Es zeigt C
Fig.
1 eine Ringzwirneinrichtung mit abgesenkter Ringbank und Fadenführerschiene
unter Verwendung des bisher üblichen Fadenführers, F i g. 2 dieselbe mit
hochgefahrener Ringbank und Fadenführerschiene, F i g. 3 eine Ringzwirneinrichtung
unter Verwendung des neuen Fadenführers bei abgesenkter Ring bank und Fadenführerschiene,
F i g. 4 dieselbe mit hochgefahrener Ringbank und Fadenführerschiene,
F
i g. 5 den neuen Fadenführer in schaubildlicher Darstellung, F i
g. 6 eine Aufsicht auf den neuen Fadenführer etwa in zweifacher Größe, F
i g. 7 einen Längsschnitt nach der Linie VII der F i g. 6 etwa in
zweifacher Größe, F i a. 8 die Vorderansicht des neuen Fadenführers et,wa
in zweifacher Größe.
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Infolge der Drehung der Spindel 1 entsteht in dem Zwirn 2 eine
Spannung, durch welche der Ringläufer 3 mitgeschleppt wird. Der Zwirn 2,
welcher aus zwei oder mehreren Einzelfäden besteht, wird dadurch in bekannter Weise
in Rotation um die Spindel 1 versetzt, wodurch sich ein sogenannter Fadenballon
4 ausbildet. Dieser Fadenballon 4 erzeugt infolge seiner Zentrifugalkraft eine Spannung
auf den Zwirn 2. Damit diese Spannung nicht zu groß wird und damit sich die Fadenballone
der nebeneinander angeordneten Spindeln nicht gegenseitig behindern, sind ferner
in bekannter Weise zwei Ballondämmringe 5 und 6 vorgesehen.
Kommt der Zwirn 2 wie bei der dargestellten Ringzwirneinrichtuno, senkrecht
oder fast senkrecht von dem Lieferwerk 7 zu dem Fadenführer 8, so
kann der Faden bei der Verwendung der bisher üblichen runden Fadenfähreröse 8a,
wie es in F i g. 1 und 2 dargestellt ist, in der Fadenführeröse
8 a rotieren. Dadurch bildet sich oberhalb der Fadenführeräse ga ein Zusatzballon
9 aus, welcher jedoch unerwünscht ist, da er dem Zwirn infolge seiner Zentrifugalkraft
noch eine zusätzliche Spannun- verleiht.
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Beim Hochzwirnen bewegt sich die Ringbank 10
zusammen mit den
Ballondammringen 5 und 6 und dem Fadenführer 8 gleichmäßig
nach oben, so daß der Abstand L zwischen Fadenführeröse 8a und Lieferwerk
7 kleiner wird. Bei diesem kleineren Ab-
stand 1 zwischen Fadenführeröse
und Lieferwerk kann sich auch nur ein kleiner oberer FadenbaHon 9
a
ausbilden, welcher dem Faden eine geringere Zusatzspannung erteilt wie der
große obere Fadenballon 9
bei abgesenkter Ringbarik 10 bzw. abgesenktem
Fadenführer 8. Dadurch erhält der Faden eine ganz unterschiedliche Vorspannung.
Noch nachteiliger beim Zwirnen mit dem bekannten Sauschwänzchen 8
ist es,
daß sich die dem Zwirn 2 durch die Spindeldrehung erteilten Drehungen über die Fadenführeröse
8 a hinaus bis zum Lieferwerk 7 hin fortpflanzen. Da die Spindel
1 mit gleicher Umdrehungszahl läuft, gleichgültig, ob sich Ringbank
10, Fadenführerschiene 11 in der oberen oder unteren Stellung befinden,
ändert sich die Länge H bzw. h zwischen dein Ringläufer 3 und dem Lieferwerk
7, auf welcher dem Zwirn eine bestimmte Anzahl von Drehungen erteilt wird,
zwischen H bei der untersten Stellung der Ringbank und h bei der obersten Stellung
desselben. Es werden also dem Faden bei den verschiedenen Stelhingen der Ringbank
10 eine verschiedene Anzahl von Drehungen pro Längeneinheit er-teilt, so
daß einungleichmäßige Zwirnung entsteht.
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Diese Nachteile der bekannten Fadenführer werden durch den neuen Fadenführer
nach der Erfindung', wie er in F i g. 5 bis 8 dargestellt ist, vermieden.
In F i 5 ist der neue Fadenführer 12 schaubildlich dargestellt. Es sind zwei
einseitig offene, bei diesem Ausführungsbeispiel U-förrnige Fadenführungsorgane
13 und 14 vorgesehen, die mit Abstand übereinander angeordnet sind und von
denen mindestens das obere Fadenführunasorgan 13 eine Fadenführunaskante
mit geringem Radius aufweist. Die Fadenführungskarite 15 des oberen Fadenführungsorgans
13 ist, wie aus F i g. 7 ersichtlich, gegenüber der Führungskante
22 des unteren Fadenführers 14 seitlich parallel zur Spindelachse S versetzt.
Ferner sind die öffnungen beider Führungsorgane 13 und 14 gegeneinander winkelversetzt,
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise um 180'. Auf diese
Weise wird der Faden 2 von dem Lieferwerk 7 kommend in einem Knick um die
FadenfLührungskante 15 des Fadenführungsorgans 13 zu dem unteren Fadenführungsorgan
14 gefübrt.
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Bei dem in F i g. 5 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Fadenführungsorgane 13 und 14 in bekannter Weise als Einsätze aus
verschleißfestem Material, wie z. B. Porzellan oder Sinterkeramik, das gegenüber
Stahl eine achtmal höhere Lebensdauer aufweist, ausgebildet. Die Fadenführungsorgane
13
und 14 sind in einem Haltekörper angeordnet. Dieser Haltekörper besteht
aus zwei parallel zueinander angeordneten Aufnahmeplatten 16 und
17 mit U-förmigen um 180' zueinander versetzten Aussparungen und einem
seitlich der Aufnahmeplatten vorgesehenen Steg 18. Am Haltekörper ist ferner
ein Schaft 19
vorgesehen, der zur Befestigung des Fadenführers z. B. an der
Fadenführerschiene 11 dient.
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Als Material für den Haltekörper wird zweckmäßig Kunststoff,
2. B. Polyamid, verwendet. Es kann je-
doch auch jeder andere steife
Werkstofi. Verwendung finden. Der Schaft 19 besteht vorzugsweise aus Stahl.
Da auch die besten Fadenführungsorgatie nach einiger Zeit verschleißen, wird man
zweckmäßig dieselben auswechselbar machen. Zu diesem Zweck sind bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel die Fadenführungsorgane 13 und 14 mit einer Nut 20 versehen,
in die eine entsprechende Rippe 21 der Aufnahmeplatte 16 bzw. 17 eingreift.
Beide Fadenführungsorgane 13 und 14 sind zweckmäßig von derselben Form und
Größe. Die U-förmigen Aussparungen in den Aufnahmeplatten sind so gewählt, daß die
Fadenführungsorgane 13 und 14 unter Spannung eingeschoben werden können und
dann infolge dieser Spannung sicher gehalten sind.
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Wie man insbesondere aus F i o,. 5 entnehmen C
kann,
ist beim Anzwirnen oder bei Fadenbruch das Einlegen des Fadens gegenüber bisherigen
Fadenführem sogar erleichtert. Da beide Fadenführungsorgane 13 und 14 einseitig
offen sind, kann der Faden mit Bezug auf F i 5 der Zeichnung zuerst von rechts
in das obere Fadenführungsorgan 13 einge.-hängt, dann vor dem Fadenführer
nach links geführt und von links in das untere Fadenführungsorgan 14 eingehängt
werden. Diese einfache Bewegung ist schnell auszuführen und erfordert keine besondere
Geschicklichkeit.
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Wie aus F i g. 7 der Zeichnung hervorgeht, in welcher der neue
Fadenführer in etwa zweifacher Größe dargestellt ist, wird der Faden 2 vorn Lieferwerk
kommend in einem Knick um die FadenfährunLyskante 15 des oberen Fadenführers
13 zu dem untJen Fadenführun-sorcran 14 geführt. Dieser Knick ist so "ewählt,
daß die Drehbeweg gung des Fadens 2 an der Fadenführungskante 15 aufgehalten
wird. Der Knickwinkela richtet sich nach der Stärke des herzustellenden Zwirns,
also nach der Zwirnnummer. Der Knickwinkel wird bestimmt durch den vertikalen
Ab-
stand der beiden Führungskanten 15 und 22 und durch ihre seitliche
Versetzung. Da jedoch die Führungskanten
einen geringen Radius
aufweisen, ist es zweckmäßig, den Knick durch den vertikalen Ab-
stand
b und die seitliche Versetzung a der Mittelpunkte der Radien r zu definieren.
Bei dem gezeigten Fadenführer, bei dem der Radius r beispielsweise 1 mm beträgt,
ist der vertikale Abstand b 8,5 mm, die seitliche Versetzung a beispielsweise
4,5 mm, was dem Faden einen Knickwinkel c# von etwa 1351
(F i g. 7)
verleiht. Ein derartiger Fadenführer ist besonders für mittlere und feine Zwirnnummer
geeignet.
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Die kleinste Größe des Radius r an der Führungskante 15 bzw.
22 ist dadurch bestimmt, daß die Fäden an den Fadenführungskanten durch dieselben
nicht beschädigt werden dürfen. Aus diesem Grund kann man keine absolut scharfe
Kante wählen, sondem muß diese mit einem kleinen Abrundungsradius wählen. Der größte
Radius sollte 5 mm nicht überschreiten, da sonst die die Drehung aufhaltende
Wirkuno, der Führungskanten wesentlich nachläßt.
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in C F i g. 3 und 4 ist eine Zwirneinrichtung mit dem neuen
Fadenführer 12 dargestellt. Wie man sieht, läuft der Faden gerade und ohne Bildung
eines oberen Zusatzballons vom Lieferwerk 7 zu dem Fadenführer 12. Erst unterhalb
des Fadenführers 12 bildet sich der übliche Fadenballon aus. Die Höhe
A des Fadenballons ist konstant. Durch Verineidung des oberen Zusatzballons
wird eine gleichmäßige Fadenspannung in allen Stellungen von Fadenführer 12 und
Ringbank 10 erzielt.
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Weiterhin wird bei dem neuen Fadenführer die Fadendrehung durch die
Knickung des Fadens 2 an der Fadenführungskante 15 des oberen Fadenführungsorgans
13 aufgehalten. Auf diese Weise ist die Länge A des Fadens, auf welcher
demselben durch die Bewegung des Ringläufers Drehungen erteilt werden, immer konstant.
Da die Anzahl der Drehungen konstant bleibt, weist der mit dem neuen Fadenführer
hergestellte Zwirn immer eine gleiche Anzahl von Drehungen auf eine bestimmte Längeneinheit
au# gleichgültig, in welcher Stellung sich FadenfUhrer und Ringbank befinden.