DE1560209C3 - Vorrichtung zum radialen Einspannen eines fadenförmigen Gegenstandes, insbesondere eines Faserbündels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum radialen Einspannen eines fadenförmigen Gegenstandes, insbesondere eines Faserbündels, das darin in axialer Richtung zu gleiten vermag, mit einem zylindrischen, mit einer axialen Bohrung versehenen Körper und einem in der Bohrung angeordneten Greiforgan, das aus einer Mehrzahl elastischer, gleichmäßig um die Achse des Körpers verteilter Drähte besteht.

Nicht selten muß man auf dem Gebiet der Textilindustrie auf einen Faden oder ein fadenförmiges Faserbündel eine radiale Klemmkraft ausüben, ohne jedoch diesen Faden oder dieses Faserbündel an seiner Axialverschiebung zu hindern. Dies ist insbesondere beim Spinnen der Fall, wenn man einem Faden einen lokalen »Falschdrall« geben will, um ihn einer weiteren Behandlung (z. B. Färbung, Veredlung) zu unterziehen, die sich fortlaufend vollziehen soll, während der Faden durchläuft. Es sind infolgedessen auf diesem Gebiet radial wirkende Klemmvorrichtungen bekannt. Sie sind direkt von den auf dem Gebiet der mechanischen Fertigung bekannten, analogen Einspannvorrichtungen abgeleitet, wo insbesondere in der Feinmechanik gewisse Abstechbänke damit ausgerüstet sind. Diese Einspannvorrichtungen werden von elastischem Metallstreifen gebildet, die gleichmäßig um die Achse des eingespannten Werkstücks verteilt sind und auf dieses Radialkräfte ausüben, die in bstimmten Winkelstellungen lokalisiert sind. Die Anwendung auf Textilgebiet, wo die eingespannten Werkstücke Fäden sind, die sehr kleine Durchmesser aufweisen, hat dazu geführt, den elastischen Bändern eine sehr geringe Breite zu geben, so daß diese Bänder zu Nadeln wurden. Dies hat beispielsweise zu einer bekannten Vorrichtung (DT-PS 676 247) geführt, wo die Einspannvorrichtung von einer Gruppe von sechs Nadeln gebildet wird, die längs der Erzeugenden eines Kegels angeordnet sind. Die Herstellung einer solchen Vorrichtung ist nur unter erheblichen Schwierigkeiten möglich: Um ein befriedigendes Ergebnis zu erhalten, müssen alle Nadeln genau an der Spitze des Kegels zusammenstoßen; es ist ferner erforderlich, daß die Spitze ganz genau auf der Achse der Einspannvorrichtung liegt. Schließlich muß jede Nadel dieselbe Elastizität haben, da sie sonst möglicherweise aus der Einspannvorrichtung herausspringt. Eine solche Einspannvorrichtung verursacht also hohe Kosten. Trotzdem kann diese Einspannvorrichtung dazu dienen, um einen bereits gebildeten Faden zu erfassen, insbesondere um als Falschdrall-Organ zu dienen. Für das Gebiet des unterbrochenen Spinnens, wo die Einspannvorrichtung als Drehröhrchen wirken soll, das befähigt ist. Fasern zusammenzudrehen, die einzeln ankommen, und sie in einen Faden umzuformen, hat man eine analöge Einspannvorrichtung vorgeschlagen, die jedoch aus mehreren Gruppen von Nadeln gebildet ist, die in Form von mehreren Kegeln angeordnet sind, deren Spitzen längs der Achse der Einspannvorrichtung verteilt sind, wobei diese Achse selbst in Form einer »Seele« verwirklicht wird, auf der sich die Spitzen der Nadeln jeder Gruppe abstützen.

Diese Einspannvorrichtungsart (DT-AS 1142 535) leidet jedoch unter denselben Mängeln wie die vorher erwähnten. Insbesondere sind die Radialkräfte in bestimmten Winkellagen lokalisiert und lassen sich nicht gleichmäßig rings um den Faden verteilen, welchen Mangel man so gut wie möglich zu vermeiden suchte, indem man die Anzahl der Nadeln erhöhte, was zu Schwierigkeiten bei der Herstellung der Einspannvorrichtungen dieser Art führt und ihren Preis erheblich erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Mängel zu vermeiden und die bekannten Nadeltrichter so zu verbessern, daß die Drehmomentübertragung günstiger und der Flächendruck verringert wird, indem der Angriff der Nadeln an den Fasern sich über eine größere Fläche erstreckt, wodurch sich die Beschädigungsmöglichkeiten an den Fasern verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung zum radialen Einspannen eines fadenförmigen Gegenstandes, insbesondere eines Faserbündels, der eingangs erwähnten Art jeder der elastischen Drähte einen gebogenen Teil und einen geradlinigen Teil aufweist und daß die Verteilung der Drähte derart ist, daß die gebogenen Teile zusammen einen reusenförmigen Umdrehungshohlkörper und die geradlinigen Teile zusammen ein den Umdrehungshohlkörper an seinem engen Ende verlängerndes Bündel bilden, indem sie unter der Wirkung der Elastizität der gebogenen Teile gegeneinander gedrückt werden.

Zweckmäßige Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung und ein Anwendungsbeispiel dieser Einspannvorrichtung als Verzwirnungsorgan sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen axialen Schnitt durch einen Teil der Einspannvorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 und 3 Querschnitte nach der Linie H-II bzw. Ill-Ill in Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt entsprechend dem Schnitt nach F i g. 3, jedoch bei in der Einspannvorrichtung gehaltenem, durch sie erfaßtem Gegenstand und

F i g. 5 einen Längsschnitt entsprechend dem Schnitt nach Fig. 1, jedoch unter Darstellung der Einspannvorrichtung bei ihrer Verwendung in einem für die Offenend-Spinnerei bestimmten Zwirnorgan.

Gemäß der Darstellung in F i g. 1 besteht die Einspannvorrichtung aus einem mit einer axialen Bohrung 2 versehenen zylindrischen Körper 1 und einem durch Hineintreiben in eine Erweiterung 4 der Bohrung 2 befestigten Einspannorgan 3. Das Einspannorgan enthält

eine Ansammlung von elastischen Drähten 5a

5e,..., 5a deren Anzahl im dargestellten Beispiel sechzehn beträgt und die um die Achse 6 des zylindrischen Körpers 1 gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Jeder dieser Drähte ist so gebogen, daß er eine Mantellinie eines reusenförmigen Umdrehungshohlkörpers 7 bildet, dessen Ende so verlängert ist, daß es ein Bündel 8 bildet. Auf dieses Bündel ist eine Hülse 10 aufgeschoben, die aus einem verformbaren Werkstoff mit hohem Dämpfungsvermögen besteht. Dieser Werkstoff kann beispielsweise ein natürlicher Schaumgummi oder ein synthetischer Schaumstoff usw. sein. Der Außendurchmesser dieser Hülse 10 sowie der Durchmesser ihrer axialen öffnung 11 sind so gewählt, daß beim Hineintreiben der Hülse in ihre Aufnahme 4, auf deren Boden sie sich mittels einer Ringscheibe 9 abstützt, der verformbare Werkstoff das Bündel 8 einspannt bzw. preßt. Die sich auf der offenen Seite des reusenförmigen Umdrehungshohlkörpers 7 befindenden Enden der Drähte sind in einem Einlaufkranz 12 verankert, der ein konisches Profil 13 aufweist, dessen Scheitel nach dem Inneren des reusenförmigen Umdrehungshohlkörper zu gerichtet ist. Diese Verankerung besteht im dargestellten Beispiel darin, daß man die Enden der Drähte in auf dem Außenumfang des Einlaufkranzes verteilte, schräg verlaufende öffnungen einfädelt und ihre Befestigung mit Hilfe eines Lötmassetropfens herbeiführt. So ist beispielsweise das Ende des Drahts 5a in die in dem Einlaufkranz 12 ausgebildete, schräg verlaufende öffnung 14a eingefädelt und mit Hilfe des Lötmassetropfens 15a festgelegt. Zur Vermehrung der freitragenden Länge der Drähte oder Fäden zwecks Erhöhung ihrer Biegsamkeit ist eine innere Nut 16 vorgesehen.

Während die den weiten Teil des reusenförmigen Umdrehungshohlkörpers 7 bildenden Enden der Drähte oder Fäden, wie in F i g. 2 gezeigt, in einer einzigen (kreisförmigen) Reihe gleichmäßig verteilt angeordnet sind, sind die das Bündel bildenden Teile der Drähte, wie aus F i g. 3 ersichtlich, in mehreren übereinander angeordneten Schichten angehäuft bzw. zusammengepreßt.

Die so gebildete Einspannvorrichtung arbeitet in sehr einfacher Weise. Sobald ein länglicher Gegenstand mit kreisrundem Querschnitt, beispielsweise ein Faden' 17 (Fig.4), in den reusenförmigen Umdrehungshohlkörper eingeführt wird, spreizt er die das Bündel 8 bildenden Drähte auseinander, die auf diesen Faden eine über seinen gesamten Außenumfang verteilte radiale Einspannkraft ausüben. Diese aus der Eigenelastizität der Drähte und der Elastizität des die Hülse 10 bildenden Werkstoffs resultierende Einspannkraft legt den Faden in bezug auf den Körper der Einspannvorrichtung gegen Drehung fest, läßt aber seine axiale Verschiebung ohne großen Kraftaufwand zu. Sofern sich der Faden 17 mit erhöhter Geschwindigkeit in der Einspannvorrichtung vorschieben soll, könnten Unregelmäßigkeiten in seinem Durchmesser im Inneren der Drähte- oder Fadenanhäufung Schwingungen erzeugen und die Festlegung des Fadens gegen Drehung schwierig machen. Um diese Schwingungen zu vermeiden, stellt man die Hülse 10 aus einem Werkstoff mit hohem Dämpfungsvermögen her.

Was die den reusenförmigen Umdrehungshohlkörper 7 und das Bündel 8 bildenden Drähte anbelangt, so sind diese aus einem Werkstoff hergestellt, der zugleich eine gute Biegsamkeit und eine gute Verschleißfestigkeit besitzt. Dies ist notwendig, damit sie durch die axiale Verschiebung des erfaßten Gegenstandes nicht abgenutzt werden. Sie können beispielsweise aus Stahl oder aus Glas hergestellt werden.

Es ließen sich ohne Beeinträchtigung des Aufbaus der Einspannvorrichtung verschiedene Varianten ausführen. So könnte an Stelle der Nut 16 am Eingang jeder öffnung eine individuelle Ausnehmung vorgesehen werden. Außerdem sind die Nut und die Ausnehmung in ihren Ausmaßen variabel; man kann auch bei ausreichender Biegsamkeit der Drähte oder Fäden auf sie verzichten.

Die Befestigung der Enden der Drähte oder Fäden mittels einer Lötstelle, wie beispielsweise bei 15a, kann durch eine Befestigung mittels eines Klebstofftropfens insbesondere dann ersetzt werden, wenn der Einlaufkranz 12 aus einem nichtmetallischen Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff oder aus Holz, besteht.

Die in der beschriebenen Weise ausgebildete Einspannvorrichtung eignet sich besonders gut zur Verwendung beim Offenend-Spinnen, d. h. zum Verdrehen einer Anhäufung von Textilfasern, die ein Garn bilden sollen. In diesem Falle bringt man die Einspannvorrichtung in der Bewegungsbahn der Fasern an und läßt sie bei hoher Drehzahl um ihre Achse 6 umlaufen. Dieser Vorgang ist in F i g. 5 dargestellt, in welcher die Einspannvorrichtung 20 mit Hilfe des Bundrings 25, des Gewindes 26 und der Mutter 27 auf einer Riemenscheibe 21 befestigt ist, die über einen Riemen, der von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird, ihren Drehantrieb erhält. Diese Einspannvorrichtung ist in der Bewegungsbahn der hier in Form einer Faserlunte dargestellten Faseranhäufung angebracht. Die Fasern laufen in den reusenförmigen Umdrehungshohlkörper 7 ein, spreizen das Bündel 8 auseinander, das sie durch seine radiale Einspannkraft mit dem an der Riemenscheibe 21 befestigten Körper 1 verbindet, und verlassen die Einspannvorrichtung durch die Bohrung 2 in Form eines gezwirnten Garns 24. Um zu vermeiden, daß die aus der Oberfläche des Garns 24 herausstehenden Fasern sich an den Enden 28a,..., 2Si,... der das Bündel bildenden Drähte oder Fäden verhaken, sind diese Enden nach außen gegen die Stützringscheibe 9 umgebogen. Diese Anordnung ermöglicht außerdem das bequeme zusammenhängende Herausnehmen des gesamten Einspannorgans 3 als geschlossenen Block, was zweckmäßig ist, wenn die Möglichkeit vorgesehen werden muß, das Einspannorgan rasch auszuwechseln, um es der Produktion von Garnen unterschiedlicher

Stärke anzupassen.

Die Einspannvorrichtung 20 bildet somit eine Art Falschdrallvorrichtung, die aber bei der Verwendung in einem Offenend-Spinnprozeß als Zwirnvorrichtung zur Erteilung eines echten Dralls dient.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum radialen Einspannen eines fadenförmigen Gegenstandes, insbesondere eines Faserbündels, das darin in axialer Richtung zu gleiten vermag, mit einem zylindrischen, mit einer axialen Bohrung versehenen Körper und einem in der Bohrung angeordneten Greiforgan, das aus einer Mehrzahl elastischer, gleichmäßig um die Achse des Körpers verteilter Drähte besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der elastischen Drähte (5a bis 5/) einen gebogenen Teil und einen geradlinigen Teil aufweist und daß die Verteilung der Drähte derart ist, daß die gebogenen Teile zusammen einen reusenförmigen Umdrenungshohikörper (7) und die geradlinigen Teile zusammen ein den Umdrehungshohlkörper (7) an seinem engen Ende verlängerndes Bündel (8) bilden, indem sie unter der Wirkung der Elastizität der gebogenen Teile gegeneinander gedruckt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bündel (8) von einer Hülse (10), die aus einem verformbaren Werkstoff mit hohem elastischen Dämpfungsvermögen besteht, derart umschlossen ist, daß die elastischen Drähte (5a bis 5/) daran gehindert werden, unter dem Einfluß der axialen Gleitbewegung des fadenförmigen Gegenstands in Schwingungen zu geraten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drähte (5a bis 5/) am Ende des Bündels (8) in radialer Richtung so umgebogen sind (28a), daß ein Lösen des Bündels (8) aus der Hülse (10) verhindert wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am erweiterten Teil des reusenförmigen Umdrehungshohlkörpers (7) das Ende jedes der Drähte (5a bis 5;) an einem Einlaufkranz (12) mit von dem reusenförmigen Umdrehungshohlkörper aus nach außen gerichteten konischen Innenprofil starr befestigt ist.