DE1254284B - Streckzwirnmaschine - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

DOId

Deutsche Kl.: 29 a - 6/31

Nummer: 1254 284

Aktenzeichen: C19248 VII a/29 a

Anmeldetag: 20. Juni 1959

Auslegetag: 16. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Streckzwirnmatschine mit mehreren parallelen Arbeitsstellen, jeweils bestehend aus einer Zufuhreinrichtung, einer Streckeinrichtung und einer Zwirnspuleinrichtung, welche durch eine gemeinsame, von einem einzigen Motor getriebene Welle angetrieben werden, wie sie zum Strecken und Zwirnen von synthetischem fadenartigem Material, z. B. von Polyamid (Nylon) od. dgl., verwendet wird.

Bei der heutigen Textilpraxis schließt die Verarbeitung von fadenartigem Material, insbesondere von Fäden aus synthetischem Material, wie Polyamid, häufig einen Vorgang ein, der als Streckzwirnen bekannt ist. Dabei wird das mehrfädige oder monofile Faden- oder Garnmaterial gestreckt, um die Moleküle in den Einzelfäden zu orientieren und den Einzelfäden Zugfestigkeit zu verleihen. Nach diesem Streckvorgang werden die Einzelfäden verzwirnt und dann in gestreckter und verzwirnter Form auf eine Spule aufgewickelt.

Eine bekannte Streckzwirnmaschine umfaßt eine Antriebseinrichtung für die zusammenarbeitenden Streck- und Zufuhrrollen, welche die Garnstreckeinrichtung bilden. Gleichzeitig ist die Antriebseinrichtung z. B. durch Riemen oder Bänder unmittelbar mit drehbaren Spindeln der Ringzwirneinrichtung verbunden. Diese Spindeln tragen die Aufwickelspulen, auf denen die gesteckten und gezwirnten Fäden während des Betriebs der Srteckzwirnmaschine aufgewickelt werden.

Bei einer solchen Streckzwirnmaschine umfaßt die Antriebseinrichtung im allgemeinen einen Elektromotor, und wenn die Streckzwirnmaschine in Betrieb gesetzt wird, erreicht der Motor in verhältnismäßig kurzer Zeit die volle Geschwindigkeit. Da die Zufuhr- und Streckwalzen unmittelbar mit dem Motor gekuppelt sind, werden diese Walzen dementsprechend gleichzeitig mit dem Motor auf Endgeschwindigkeit gebracht, während der Treibriemen, der den Motor mit den Spindeln verbindet, beim Anfahren einen Schlupf zuläßt, so daß die Spindeln nicht gleichzeitig mit den Rollen auf volle Geschwindigkeit kommen. Infolge dieser Verzögerung der Spindeln wird die Fadenspannung zwischen der Streck- und Zwirneinrichtung herabgesetzt und der Faden durch die Zufuhr- und Streckrollen der Spindeln übermäßig zugeführt. Es wird daher der Faden nicht so rasch von der Zwirneinrichtung aufgenommen, wie er ihr zugeführt wird, und dies führt zu Knoten, Verschlingungen und Schlaufen in dem Faden und schließlich zu Fadenbruch. Die Bedienungsperson muß daher die Teile der Streckzwirnmaschine, bei denen ein Faden-Streckzwirnmaschine

Anmelder:

Monsanto Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,

Patentanwälte, München 15, Nußbaumstr. 10

Als Erfinder benannt:

James Ernest Bromley, Pensacola, Fla. (V. St. A.)

bruch erfolgt, außer Betrieb setzen und erneut den Faden durch die Maschine fädeln. Dieser zusätzliche Arbeitsvorgang setzt die Leistung der Maschine herab.

"Eine weitere Schwierigkeit tritt bei einer solchen Streckzwirnvorrichtung oft während des Abschaltens der Maschine auf. Wenn der Antriebsmotor ausläuft und die Spindelgeschwindigkeit sinkt, wird der Garnballon bei der Zwirnmaschine schlaff, wodurch die Spannung an dem Faden herabgesetzt wird. Es kann daher durch die Zufuhr- und Streckrollen übermäßig viel Fadengut zugeführt werden, wodurch wiederum Knoten oder Verschlingungen in dem Faden erzeugt werden, die als »Fadenschleifen« bekannt sind. Die Gegenwart dieser Fadenschleifen gibt natürlich ein Fadenprodukt von geringer Qualität.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, durch welche verhindert wird, daß bei dem Anfahren und Abstellen der Streckzwirnmaschine, die durch eine gemeinsame, von einem einzigen Motor angetriebene Welle betrieben wird, der Faden auf der Zwirneinrichtung Knoten, Schlaufen oder Fadenbrüche bildet. Insbesondere bezweckt die Erfindung die Schaffung einer neuen Antriebseinrichtung für die Streckzwirnmaschine, durch die die Bildung von Fadenschleifen in dem in der Streckzwirnmaschine verarbeiteten Faden und Garn oder das Auftreten von Brüchen des Fadens oder Garns während des Inbetriebsetzens der Streckzwirnmaschine bei normalen Geschwindigkeiten und bei wesentlich höheren als normalen Geschwindigkeiten prak-

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tisch ausgeschaltet wird und die Erzeugung von gestreckten und gezwirnten Fäden aus synthetischem Material mit einer verhältnismäßig hohen Qualität und Gleichförmigkeit ermöglicht wird.

Ferner ist gemäß der Erfindung die Schaffung einer Streckzwirnmaschine mit einer neuen Antriebseinrichtung vorgesehen, die verhältnismäßig billig in der Herstellung ist und die Anwendung von wesentlich höheren Spindelgeschwindigkeiten gestattet, ohne die Qualität des Garns nachteilig zu beeinflussen.

Die erfindungsgeinäße Streckzwirnmaschine mit mehreren parallelen Arbeitsstellen, jeweils bestehend aus einer Zuführeinrichtung, einer Streckeinrichtung und einer Zwirnspuleinrichtung, welche durch eine gemeinsame, von einem einzigen Motor getriebene Welle angetrieben werden, ist durch eine einzige, in der Welle zwischen dem Motor und den Zufuhr- und Streckeinrichtungen angeordnete Schlupfkupplung gekennzeichnet. Durch die Anordnung der Schlupfkupplung, z. B. einer Fliehkraftkupplung, gemäß der Erfindung auf der vom Motor zu den Zufuhr- bzw. Streckwalzen führenden Antriebswelle tritt beim Anfahren bzw. Abschalten der Streckzwirnmaschine ein Schlupf auf, der dem gleichzeitig beim Antrieb der Zwirneinrichtung mittels Treibriemen od. dgl. auftretenden Schlupf entspricht, so daß beim Anfahren oder Abschalten der Streckzwirnmaschine die Drehgeschwindigkeit der Zufuhr- und der Streckwalze entsprechend der Drehgeschwindigkeit bei der Zwirnspindel zu- bzw. abnimmt. Auf diese Weise wird gemäß der Erfindung erreicht, daß der Faden stets unter annähernd konstanter Spannung geführt wird und Fadenbrüche sowie die Bildung von Fadenschleifen vermieden werden.

Es ist eine Zahnradkupplung für aus einzelnen Streckwerkaggregaten bestehende Maschinen bekannt. Diese Kupplung wirkt derart, daß der Schlupf auf ein Minimum herabgesetzt wird. Diese bekannte Kupplung wäre somit für die Anwendung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht geeignet, da sie keinen zeitweiligen Schluß in der Drehung einer Welle mit Bezug auf die andere gestattet.

Bei einer weiteren in der Technik bekannten Vorrichtung wird eine Kupplung zur Drehung einer Spule verwendet, wobei ein Schlupf nur in der Spule gestattet wird und nicht in der Antriebswelle zu den Streck- und Zufuhrwalzen. Auch diese bekannte Kupplung würde daher nicht zur Lösung des besonderen Problems gemäß der Erfindung geeignet sein.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 ist eine schematische Teilansicht der Streckzwirnmaschine, bei welcher die Erfindung verkörpert ist;

F i g. 2 ist eine schematische Ansicht im wesentlichen nach der Linie 2-2 von F i g. 1.

In den F i g. 1 und 2 ist in schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt, eine Streckzwirnmaschine dargestellt, die durch die Erfindung verbessert ist.

Wie in F i g. 1 gezeigt, ist in der Mitte der Streckzwirnmaschine ein Ständer oder Träger 11 angeordnet, der seitlich sich erstreckende Arme 12 trägt, die Spinnspulen 13 od. dgl. aufnehmen. Es ist ersichtlich, daß der Träger 11 so angeordnet ist, daß er Spulen 13 auf gegenüberliegenden Seiten der Streckzwirnmaschine trägt, um deren Kapazität zu vergrößern. Eine solche Streckzwirnmaschine kann bekanntlich dazu verwendet werden, Fäden aus synthetischem Material, z. B. Polyamid, einer Streckzwirnung zu unterwerfen, und die Erfindung wird daher nachstehend mit Bezug auf das Streckzwirnen von PoIyamid (Nylon) beschrieben.

Aus Gründen der Einfachheit wird nachstehend nur der Vorgang auf einer Seite der Streckzwirnmaschine erläutert, jedoch liegen entsprechende Teile auf beiden Seiten der Streckzwirnmaschine. Ferner

ίο sind auf jeder Seite der Streckzwirnmaschine eine Vielzahl Spinnspillen 13 im Abstand voneinander in der Längsrichtung der Maschine angeordnet.

Beim Betrieb der Streckzwirnmaschine gemäß den F i g. 1 und 2 wird ein Faden 14 von der Spule 13 abgewickelt und über eine Führung 16 und eine Bremsvorrichtung 17 nach unten geführt. Die Richtung des Fadens wird dann mittels einer Führung 18 geändert, so daß der Faden von der Führung nach oben über eine Walze 19 läuft, die mittels eines Armes 21 so angeordnet ist, daß sie eine Schwenkbewegung ausführen kann. Mittels des Schwenkarmes 21 kann die Walze 19 in Eingriff mit einer Zufuhrwalze 22 bewegt werden, so daß der Faden 14 zwischen ihnen gehalten werden kann, wenn er durch die Streckzwirnmaschine geführt wird.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, werden mehrere im wesentlichen identische, in der Längsrichtung im Abstand voneinander angeordnete Zufuhrwalzen 22 vorgesehen, die auf einer Welle 23 (F i g. 2) angeordnet sind. Bei der dargestellten besonderen Streckzwirnmaschine sind zwei Wellen 23 vorgesehen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Streckzwirnmaschine angeordnet sind. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Wellen 23 z. B. über Kegelradgetriebe 24 angetrieben. Die Kegelzahnräder 24 werden z. B. mittels einer Welle 25 angetrieben, die an einem Ende mit einem Paar von zusammenarbeitenden Stirnzahnrädern 26, 27 verbunden ist. Das Stirnrad 27 ist an dem einen Ende einer Welle 28 angeordnet, die mit der Antriebswelle 29 eines Antriebsmotors 30 verbunden ist.

In F i g. 1 ist ersichtlich, daß der Faden 14, der von der Zufuhrwalze 22 vorgeführt wird, um einen Streckstift 31 und in mehreren Windungen um einen Trennstift 32 und eine Streckwalze 33 verläuft. Die Streckwalze 33 ist auf einer drehbaren Welle 34 angeordnet, die sich vorzugsweise innerhalb eines Gehäuses 35 erstreckt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Wellen 34 sind auf jeder Seite der Streckzwirnmaschine mit dem Antriebsmotor 30 z. B. über ein Zahnrad 36 verbunden, das in kämmendem Eingriff mit dem Stirnrad 27 steht.

Wie bekannt, werden die Streckwalzen 33, deren Anzahl der Anzahl der Zufuhrwalzen 22 auf jeder Seite der Streckzwirnmaschine entspricht, mit einer höheren Geschwindigkeit als die Zufuhrwalzen 22 entsprechend einem vorbestimmten Streckverhältnis gedreht, so daß sie an dem Streckstift 31 eine Streckwirkung auf den Faden 14 ausüben und so die MoIeküle in den Einzelfäden des Fadens orientieren. Bei der dargestellten Streckzwirnmaschine werden sowohl die Streckwalzen als auch die Zufuhrwalzen mittels des Hauptantriebsmotors 30 gleichzeitig angetrieben.

Nach dem oben beschriebenen Streckvorgang geht der Faden 14 durch eine Öse 38 zu einem Ringläufer 39, der lose auf einer Ringbank 41, 42 angeordnet ist. Die Ringbänke 41, 42, deren Anzahl der Zahl der Paare von Zufuhrwalzen 22 und Streckwalzen 33

auf jeder Seite der Streckzwirnmaschine entspricht, sind so angeordnet, daß sie senkrecht auf und ab bewegt werden können, um den Faden 14 in verzwimtem Zustand auf eine Aufwickelspule 43, die von einer Spindel 44 getragen wird, aufzuspulen.

Wie bekannt, ist die Spindel 44 z. B. mittels eines Riemens oder Bandes 46 mit einer Antriebstrommel 47 od. dgl. verbunden. Um die Trommel 47 und dementsprechend die Spindel 44 zu drehen, ist die Trommel 47 auf dem einen Ende einer drehbaren Welle 48 angeordnet, welche eine Verlängerung der Welle des Antriebsmotors 30 bilden kann. Auf diese Weise wird der Polyamidfaden 14 nach dem Strecken auf die Spule 43 in verzwirntem Zustand aufgewickelt, wenn er sich durch den Ringläufer 39 bewegt.

Es ist aus der vorstehend beschriebenen Anordnung ersichtlich, daß der Antriebsmotor 30 dazu verwendet wird, sowohl die Streckeinrichtung der Streckzwirnmaschine als auch die Zwirneinrichtung anzutreiben. Bei dieser Antriebsanordnung ist gefunden worden, daß der Antriebsmotor 30 sehr rasch auf Geschwindigkeit kommt, wenn man eine Streckzwirnmaschine dieser Art in Betrieb setzt, und wenn der Motor unmittelbar mit den Zufuhrwalzen 22 und den Streckwalzen 33 verbunden ist, wurden die Walzen mit dem Motor innerhalb einer sehr kurzen Zeitdauer auf volle Geschwindigkeit kommen. Wenn der Faden 14 durch die Teile der Streckzwirnmaschine vor dem Anfahren der Maschine hindurchgefädelt worden ist, tritt beim raschen Anlaufen ein Schlupfzwischen dem Band 46 und der Spindel 44 auf. Infolge dieses Schlupfes wird die Spannung in dem Faden 14 herabgesetzt, und es werden Knoten, Verschlingungen od. dgl. erzeugt, da die Zufuhr- und Zugrollen zu einer übermäßigen Zufuhr neigen. Diese Verschlingungen sind nicht nur vom Standpunkt der Fadenqualität nachteilig, sondern sie verursachen oft den Bruch des Fadens. Dies bedeutet natürlich, daß dieser Faden wieder neu eingefädelt werden muß, was eine entsprechende Abnahme der Produktivität der Streckzwirnmaschine sowie eine zusätzliche Arbeit für die Bedienungsperson bedingt.

Eine weitere Schwierigkeit tritt auch in der Streckzwirnmaschine während des Abschaltens oder Stillsetzens des Motors auf. Wenn das Arbeiten der Streckzwirnmaschine unterbrochen Wird, bedingt die hohe Trägheit des Motors und der mit ihm verbundenen angetriebenen Teile eine verhältnismäßig lange Zeitdauer bis zum Stillstand. Diese ausgedehnte Zeitdauer bis zum Stillstand ist eine Störungsquelle insofern, als der Durchmesser des Garnballons mit Abnahme der Spindelgeschwindigkeit kleiner wird und die Spannung an dem Faden herabgesetzt wird. Infolge dieser Verminderung der Spannung in dem Faden treten Fehlerstellen, wie Verschlingungen, Knoten od. dgl., auf, die als Fadenschleifen bekannt sind und einen Faden von minderer Qualität ergeben. Es sind daher gemäß der Erfindung Mittel vorgesehen, um sowohl die Fadenbrüche, die während des Anlassens der Streckzwirnmaschine auftreten, als auch die Fadenschleifen, die auftreten, wenn die Streckzwirnmaschine stillgesetzt wird, auszuschalten.

Hierzu werden die Zufuhrwalzen 22 und die Streckwalzen 33, die früher unmittelbar mit dem Antriebsmotor 30 verbunden waren, von dem Motor über eine Schlupfkupplung 49, wie z. B. eine elektromagnetische Kupplung oder eine Fliehkraftkupplung, angetrieben, die zwischen der Motorwelle 29 und der Antriebswelle 28 angeordnet ist.

Bei einem besonderen Beispiel der praktischen Ausführung der Erfindung führt die Einschaltung des

ίο Antriebsmotors 30 dazu, daß der Motor sehr rasch auf volle Geschwindigkeit kommt, aber infolge des Schlupfes der Schlupfkupplung 49 kommen die Zufuhrwalzen 22 und die Streckwalzen 33, die über die Welle 28 und das Stirnrad 27 angetrieben werden, erst später auf ihre Endgeschwindigkeit, so daß die Spannung an dem Faden aufrechterhalten wird, bis die Spindeln 44 ihre volle Geschwindigkeit erreicht haben. Es wurde gefunden, daß durch diese verhältnismäßig langsame Beschleunigung der Zufuhr- und Streckwalzen das Brechen des Fadens 14, wie es bei früheren Anordnungen während des Anfahrens oft auftrat, ausgeschaltet wird. Beispielsweise ist gefunden worden, daß der Antriebsmotor 30 und die Spindeln 44, die mit ihm mittels des Bandes 46 verbunden sind, im allgemeinen die volle Geschwindigkeit in annähernd 2 Sekunden erreichen, während hierbei die Zufuhrwalzen 22 und Streckwalzen 33 vorteilhaft in annähernd 20 Sekunden auf Geschwindigkeit kommen sollen, wenn die Schlupfkupplung 49 angeweridet wird.

Wenn der Motor 30 ausgeschaltet wird, kommen die Zufuhrrollen 22 und die Zugrollen 33 infolge ihrer verhältnismäßig hohen Reibungskräfte sehr rasch zum Stillstand, während der Motor sich zusammen mit der unmittelbar mit ihm verbundenen Spindel 44 und der Spule 43 noch weiterdreht. Infolgedessen wird die Spannung in dem Faden unter entsprechender Ausschaltung von Fadenschleifen aufrechterhalten.

Durch die neue Ausbildung gemäß der-Erfindung können höhere Spindelgeschwindigkeiten zur Anwendung gelangen, während Fäden von höherer Qualität und gleichmäßigeren physikalischen Eigenschaften erzeugt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Streckzwirnmaschine mit mehreren parallelen Arbeitsstellen, jeweils bestehend aus einer Zufuhreinrichtung, einer Streckeinrichtung und einer Zwirnspuleinrichtung, welche durch eine gemeinsame, von einem einzigen Motor getriebene Welle angetrieben werden, gekennzeichnet durch eine einzige, in der Welle (28) zwischen dem Motor (30) und den Zufuhr-(22) und Streckeinrichtungen (33) angeordnete Schlupfkupplung (49).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 967 950, 834 422,
   636 838,532 691;

   deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 723 208.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 688/338 11.67 © Bundesdruckerei Berlin