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Vorrichtung zur Herstellung von gekräuselten, thermoplastischen Fäden
Es sind Falschzwirnvorrichtungen zur Herstellung von gekräuselten, thermoplastischen
Fäden bekannt, die aus einem von einem Treibriemen in Rotation versetzten Drehröhrchen
bestehen, das auf frei drehbaren Scheiben gelagert ist. Mit einer solchen Vorrichtung
lassen sich bei genügend kleinem Scheibendurchmesser grundsätzlich Drehzahlen bis
zu 200 000 Umdrehungen pro Minute ohne merkbaren Verschleiß erreichen. Dadurch fassen
sich Fadengeschwindigkeiten bis zu 60 m/min und mehr erzielen.
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Bei diesen hohen Geschwindigkeiten bereitet nun aber die einwandfreie
und gleichmäßige Erwärmung und Abkühlung der thermoplastischen Fäden, die zur Fixierung
des Dralls erforderlich ist, große Schwierigkeiten. Man hat bisher die Erwärmungsvorrichtung
meist als Heizkasten ausgeführt. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art läuft
der Faden zuerst durch den feststehenden Heizkasten und dann durch das kugelgelagerte
Drehröhrchen, das von einer Feder gegen den Treibriemen gepreßt wird. Eine besondere
Vorrichtung zum Stillsetzen eines bestimmten Drehröhrchens und zur Unterbrechung
der Heizung des betreffenden Fadens, etwa zwecks Spulenwechsels oder bei einem Fadenbruch,
ist nicht vorgesehen.
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Ferner ist bereits vorgeschlagen worden, die Fadenablaufspule, die
Heizeinrichtung mit den beiden Fadenführern und das Drehröhrchen als Einheit auf
einem gemeinsamen Träger anzuordnen und das Drehröhrchen vom Riementrieb der Maschine
abschwenkbar zu machen, wobei beim Abschwenken des Drehröhrchens gleichzeitig der
Faden von der Heizfläche des Heizkastens entfernt wird. Hierdurch soll vermutlich
eine Überhitzung des Fadens vermieden werden, aber es hat sich gezeigt, daß insbesondere
für hohe Drehzahlen und große Garngeschwindigkeiten durch die Entfernung des Fadens
von der Heizfläche eine gleichmäßige Erwärmung nicht gewährleistet ist.
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Nach einem weiteren Vorschlag läßt sich die Erwärmung eines schnellaufenden
Fadens gleichmäßiger und besser durchführen, wenn der Faden ein Heizröhrchen durchläuft,
dessen Innendurchmesser höchstens 0,8 mm beträgt. Voraussetzung für die einwandfreie
Erwärmung des falsch gezwirnten Fadens in einem solchen Heizröhrchen ist aber, daß
die natürliche, durch die Falschzwirnvorrichtung erzeugte Schwingung des Fadens
ungestört bis zu dem Fadenführer durchlaufen kann, der - in der Bewegungsrichtung
des Fadens gesehen - vor dem Heizröhrchen angeordnet ist. Dies gelingt nur dann,
wenn die gegenseitige Lage von Drehröhrchen, Fadenführer und Heizvorrichtung genau
fixiert ist.
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Es hat sich gezeigt, daß ein auf frei drehbaren Scheiben gelagertes
Drehröhrchen nach dem Abschwenken vom Treibriemen zwecks einer Arbeitsunterbrechung
nicht so genau in die vorherige Stellung zurückkehrt, daß es in bezug auf ein feststehendes
Heizröhrchen der soeben beschriebenen Art stets in die richtige Lage zurückkehrt.
Die gegenseitige Lage von Drehröhrchen, Fadenführer und Heizvorrichtung müßte also
nach jeder Arbeitsunterbrechung erneut einjustiert werden, was in der Praxis offensichtlich
nicht durchführbar ist.
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Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zur Herstellung von gekräuselten,
thermoplastischen Fäden mit einer Falschzwirnvorrichtung, die aus einem von einem
Treibriemen in Rotation versetzten Drehröhrchen besteht, das auf frei drehbaren
Scheiben gelagert ist.
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Erfindungsgemäß werden bei einer solchen Vorrichtung die angegebenen
Nachteile dadurch behoben, daß die Lagerscheiben zusammen mit einem Heizröhrchen,
dessen Innendurchmesser höchstens 0,8 mm beträgt, und einem vor der Mündung desselben
angeordneten Fadenführer gemeinsam auf einem vom Treibriemen abschwenkbaren Träger
derart angeordnet
sind, daß das Drehröhrchen stets koaxial zu dem
Heizröhrchen und dem Fadenführer bleibt.
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Dadurch wird gewährleistet, daß auch bei höchsten Drehzahlen der hochgedrehte
Faden stets gleichmäßig in das enge Heizröhrchen einläuft, ohne infolge exzentrischer
Anordnung seine natürliche Schwingung ganz oder teilweise zu verlieren und dadurch
nicht ausreichend bzw. ungleichmäßig erwärmt zu werden.
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Vorzugsweise besteht der Träger aus einem horizontalen Teil, auf dem
die Lagerscheiben mittels Kugellager gelagert sind, und aus einem vertikalen Teil,
auf dem das Heizröhrchen und der vor dessen Mündung befindliche Fadenführer montiert
sind, wobei auf dem horizontalen Teil des Trägers außerdem ein Halter befestigt
ist, der zwei das Drehröhrchen an beiden Enden umfassende, aber in Arbeitsstellung
nicht berührende Fanghaken, sowie einen unteren, koaxial zum Drehröhrchen ausgerichteten
Fadenführer aufweist. Derartige Fanghaken sind an .,sich bekannt.
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Die Lagerscheiben können paarweise auf zwei verschiedenen Achsen angeordnet
sein und jeweils mit ihrem aus einem verschleißfesten Gummi bestehenden Rand am
Drehröhrchen angebrachte Umfangsrollen berühren. Der Scheibendurchmesser soll mindestens
gleich dem dreifachen Durchmesser des Drehröhrchens sein, ist vorzugsweise jedoch
mindestens 8mal so groß.
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Vorzugsweise ist der Abstand der Lagerscheiben kleiner als die Summe
der Scheibenradien. Dadurch wird eine zu starke Einklemmung des Drehröhrchens zwischen
den Scheiben vermieden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der
einzigen Figur der Zeichnung beschrieben.
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Die Falschzwirnvorrichtung 2 besteht aus einem mit einer Umfangsrille
4 versehenen Drehröhrchen 3. An der Unterseite desselben ist ein diametral verlaufender
Bügel s angebracht, in dessen unterem Ende ein durchbohrter Saphir 6 festgeklemmt
ist.
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An der Stelle der Rille 4 drückt in der Betriebslage der Falschzwirnvorrichtung
2 ein Trum eines Treibriemens 8 gegen das Drehröhrchen 3. Dieser Treibriemen, von
dem nur ein Teil gezeichnet ist, wird von einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung
in Bewegung gesetzt. Mit Hilfe von Führungsrollen 9 wird der Riemen an das Drehröhrchen
3 angedrückt. Der durch den Treibriemen 8 ausgeübte Druck hält das Drehröhrchen
3 an der Stelle des oberen und unteren Randes der Rille 4 mit den aus einer verschleißfesten
Gummisorte bestehenden Rändern 10 von je zwei Scheiben 11 in Berührung. Diese Scheiben
11 sind paarweise auf in Kugellagern frei drehbaren Achsen 12 befestigt. Die Scheiben
11 eines jeden Paares befinden sich in derartigem Abstand voneinander, daß in der
Betriebslage des Drehröhrchens sämtliche Scheiben mit der Rille 4 des Drehröhrchens
3 in Berührung sind. Der Abstand der Achsen 12 ist geringer als die Summe der Scheibendurchmesser.
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Die Kugellagergehäuse 13 befunden sich an einem Träger 15. Dieser
besteht aus zwei Teilen, nämlich einem horizontalen Teil 34 und einem vertikalen
Teil 35. Mit dem horizontalen Teil 34 des Trägers 15 ist ein Halter 21 verbunden,
an dem zwei Fanghaken 22 befestigt sind, die in der Arbeitsstellung der Falschzwirnvorrichtung
2 das Drehröhrchen 3 nicht berühren, jedoch beim Abschwenken vom Treibriemen das
Drehröhrchen auffangen, bevor die elastischen Ränder 10 der Scheiben
11 aus der Rille 4
geraten. Im Teil 34 ist ferner eine Öffnung
23 zum Durchgang eines Fadens angebracht.
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Der vertikale Teil 35 des Trägers 15 ist mit zwei Drehzapfen 36 versehen,
die in an den freien Enden von Armen-38 gebildeten Backen 37 ruhen. Die Arme
38 sind mittels einer Stange 39 unbeweglich am nicht dargestellten Maschinengestell
befestigt.
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Am Teil 35 ist ferner ein Auflaufnocken 40 befestigt, aus dem ein
Begrenzungsstift 41 herausragt. Mit dem Auflaufnocken 40 wirkt ein Spannstift 42
zusammen, der quer aus einem Spannhaken 43 herausragt. Dieser Haken 43, der am Ende
eine Gabel 44 aufweist, ist mit dem anderen Ende schwenkbar um eine am Maschinengestell
befestigte Achse 45 gelagert. Die Achse 45 trägt ferner einen Block 46, an dem eine
Zugfeder 47 befestigt ist. Die Länge der Feder 47 ist derart, daß in der dargestellten
Lage des Spannhakens 43 die Feder gespannt ist.
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Um das Drehröhrchen 3 mit dem Riemen 8 in Berührung zu bringen, wird
der Spannhaken 43 gehoben, so daß der Auflaufnocken 40 unter den Spannstift
42 passieren kann, wonach der Träger 15 in der Richtung des Treibriemens
8 schwenken kann, bis die Bewegung durch die Feder 47 zum Stehen gebracht wird.
Beim Abwärtsbewegen des Spannhakens 43 kommt der Spannstift 42 mit
dem Auflaufnocken 40 in Berührung und drückt bei einer weiteren Bewegung des Spannhakens
diesen Nocken sowie den Träger 15 mit dem Drehröhrchen 3 in die Richtung des Riemens
B. Diese Bewegung des Spannhakens 43 wird durch den Begrenzungsstift 41 begrenzt.
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Auf dem Trägerteil 35 ist ein Streifen Isoliermaterial 48 befestigt.
In seinem Oberteil befindet sich eine Bohrung 49, in der ein kleiner Block 50 frei
verschiebbar angeordnet ist. Zwischen dem Boden der Bohrung 49 und dem Block 50
befindet sich eine Druckfeder 51, die in der dargestellten Lage zusammengedrückt
ist und somit auf den Block 50 eine aufwärts gerichtete Kraft ausübt. Der Block
50 trägt einen Querarm 52, der aus einem den elektrischen Strom leitenden Werkstoff
besteht. Ein zweiter leitender Querarm 53 ragt aus der Unterseite des Isolierstreifens
48 hervor.
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Die Querarme 52 und 53 sind mit einem aus Widerstandsmaterial bestehenden
Heizröhrchen 54 mit einer lichten Weite von 0,6 mm und einer Wandstärke von 0,2
mm verbunden. An die Arme 52 und 53 sind Zuleitungsdrähte 55 und 56 angeschlossen.
Durch die Wirkung der Feder 51 wird das Röhrchen 54 gestreckt gehalten. Es ist von
einem Mantel 57
umgeben, um einer Abkühlung möglichst vorzubeugen.
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Am Trägerteil 35 ist über der oberen Öffnung des Röhrchens 54 ein
Fadenführer 58 angeordnet, über den ein Faden vor dem Eintritt in das Röhrchen geführt
wird, während ein am Halter 21 befestigter Fadenführer 59 zur Führung des Fadens
nach Verlassen der Falschzwirnvorrichtung dient. Beide Fadenführer 58 und 59 sind
koaxial mit dem Heizröhrchen 54 und dem Drehröhrchen 3 angeordnet, wenn letzteres
die Arbeitsstellung einnimmt.
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Um die beschriebene Vorrichtung zum Kräuseln von thermoplastischen
Fäden verwenden zu können, müssen in bekannter Weise oberhalb des Fadenführers 58
eine Spule, eine Fadenzuführungsvorrichtung
und ein Klemmpunkt angeordnet
werden. Unterhalb des Fadenführers 59 muß ferner eine Fadenabführvorrichtung vorgesehen
sein. Die Fadenzuführvorrichtung und der Klemmpunkt werden beispielsweise durch
zwei angetriebene Klemmwalzen gebildet. Auch zur Fadenabführung kann eine angetriebene
Walze dienen.
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Im Betrieb wird eine Spule mit dem zu kräuselnden Faden vorgesehen
und der Anfang des Fadens zwischen die Klemmwalzen, durch den Fadenführer 58, das
Heizröhrchen 54 und die Öffnung 23 zur Falschzwirnvorrichtung 2 geführt.
Dort wird der Faden zuerst durch die zentrale Bohrung des Drehröhrchens 3 gezogen
und dann mit einer Windung um den unteren Teil des Mantels des Saphirs 6 geführt.
Daraufhin wird der Faden durch den Fadenführer 59 und über die Fadenabführvorrichtung
zu einer Aufwickelvorrichtung geführt. Sobald das Heizröhrchen auf Temperatur gekommen
und die Vorrichtung in Bewegung gesetzt ist, beginnt die Kräuselung.
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Um die Falschzwirnvorrichtung außer Betrieb setzen zu können, z. B.
wenn ein Fadenbruch auftritt, wird der Spannhaken 43 so weit gehoben, daß der Auflaufnocken
40 sich unter diesen Haken hindurch bewegen kann. Dadurch wird der Feder 47 die
Gelegenheit gegeben, den Träger 15 nach vorn zu bewegen, wodurch das Drehröhrchen
3 vom Treibriemen 8 frei und zum Stillstand kommt. Die Feder 47 ist dabei
so dimensioniert, daß sie entspannt ist, bevor der Spannstift 42 vom Auflaufnocken
40 freikommt. Dadurch wird das Einschwenken des Trägers 15 in die Arbeitsstellung
erleichtert.
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Um mit Sicherheit zu verhüten, daß der Träger 15 vorzeitig in der
Richtung des Treibriemens 8 durchschwenkt, kann der Begrenzungsstift 41 in die Gabel
44 des Spannhakens 43 eingebracht werden.
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Um zu verhüten, daß sich während des Kräuselungsvorganges der Spannhaken
43 durch Schwingungen aufwärts bewegt, kann man dem unteren Teil des Auflaufnockens
eine Krümmung geben, deren Mittelpunkt in der Mitte der Achse 45 liegt. Die
Krümmung des oberen Teiles des Auflaufnockens 40
wird dagegen stärker als
die des unteren Teils gewählt, um das Lösen des Spannhakens 43 über den genannten
oberen Teil zu erleichtern. Bei der Bewegung des Trägers 15 in die und aus der Arbeitsstellung
tritt in der gegenseitigen Lage des Heizröhrchens 54 und des Drehröhrchens 3 keine
Veränderung auf. Die richtige Lage des Heizröhrchens 54 in bezug auf das Drehröhrchen,
wie diese beim Bau der Maschine zur Erzielung einer optimalen Heizung eines durch
das Heizröhrchen geführten Fadens festgelegt wurde, wird demzufolge immer beibehalten.