DE19608221A1 - Spinneinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinneinheit mit Riemenantrieb für eine Spinnmaschine gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.

Zum Anhalten einer Spinneinheit wirkt üblicherweise eine Einrichtung zum Unterbrechen des Spindelantriebs in Form einer Spindelbremse direkt auf die Spindel ein, wobei ein Reibbelag der Bremse direkt auf einen rotierenden Teil der Spindel gedrückt wird. Während die Spindel stillsteht, gleitet der Treibriemen über die Lauffläche an der Spindel, wobei insbesondere bei modernen schnellaufenden Spinnmaschinen eine erhebliche Reibungswärme zwischen dem laufenden Riemen und der stillstehenden Lauffläche entsteht. Bei der Steigerung der Spindeldrehzahl auf über 20′000 Touren kann dabei das Riemenmaterial überfordert werden. Es ist auch bekannt, den Riemen radial von der Spindel abzuheben, wodurch er ebenfalls zu stark beansprucht wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spindeleinheit zu schaffen, die auch aus dem Betrieb mit höherer Drehzahl stillsetzbar ist, bei weiterlaufendem Riemen.

Diese Aufgabe wird mit einer Spindeleinheit mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.

Durch die Verschiebung des Riemens von der Lauffläche der Spindel auf eine Gleitfläche wird die Reibleistung bei stillstehender Spindel und laufendem Riemen so weit reduziert, daß eine Spindel auch längere Zeit festgehalten werden kann, während die Spinnmaschine in Betrieb ist. Der Treibriemen kann aufgrund der geringeren Beanspruchung wesentlich schwächer dimensioniert werden.

Folgende Vorteile der Spindeleinheit gemäß der Erfindung sind zusätzlich zu nennen:

• - eine Bremse - Kupplungs-Einheit kann für zwei Spindeln vorgesehen werden
• - beim Anhalten einer Spindel werden die Nachbarspindeln, die von demselben Riemen angetrieben werden, weniger beeinflußt
• - die Herstellung der Spindeleinheit, sowie der Antriebsriemen sind kostengünstiger als bei der herkömmlichen Ausführung
• - bei Vorsehen einer Bremse ist die Bremswirkung höher, da der Riemen nur ein unbedeutendes Moment auf die Spindel ausübt
• - der Energieverbrauch der Spinnmaschine sinkt, da schmälere Riemen eingesetzt werden können und mit geringerer Riemenkraft aufgrund des höheren Reibwertes gefahren wird
• - beide Riemenseiten können gleich ausgeführt werden, und
• - das Verschweißen der Enden eines Riemens zu einem endlosen Riemen gelingt besser als bei herkömmlichen Antriebsriemen
• - Bandspannapparate entfallen
• - ausgekuppelte Spindeln können beliebig lange in diesem Zustand verharren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im Detail beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Teilansicht eines Ausführungsbeispiels einer Spindeleinheit zwischen zwei Spindeln in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung in Fig. 1 etwa auf Höhe des Riemens im Grundriß,

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Teils der Spinneinheit,

Fig. 4 eine schematische Übersicht über eine Spinneinheit an einer Ringspinnmaschine,

Fig. 5 einen Teil einer Spindel mit einem weiteren Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum Unterbrechen des Spindelantriebs gemäß der Erfindung,

Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel, anstatt mit einem Flachriemen, hier mit einem Rundriemen,

Fig. 7a, b ein Ausführungsbeispiel einer Spinneinheit mit der erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei ebenfalls ein Rundriemen verwendet wird.

Wie aus einem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 hervorgeht, ist die Kupplung 2 mit integrierter Kupplung symmetrisch zwischen zwei Spindeln 10, 12 angeordnet, wobei jeweils ein Hebel 4, 6 auf eine Spindel 10, 12 gerichtet ist. Durch Verschwenken des Hebels 4 im Gegenuhrzeigersinn kann die Spindel 10 zum Stillstand gebracht werden, wenn der Vorsprung 4a auf eine Bremsfläche 11 gedrückt wird. Gleichzeitig wird ein Riemen 14 mittels eines Stifts 16 nach unten gedrückt, so daß der Riemen 14 von einer Lauffläche 20 auf eine Gleit­ fläche 22 gelangt. Diese Gleitfläche 22 ist in einer bevorzugten Ausführung die äußere Umfangsfläche einer auf der Spindel 10 drehbaren Rolle. Die Gleitfläche 22 kann auch mit der Spindel 10 rotieren, wenn sie im Auflagebereich auf der Spindel 10 beispielsweise durch Polieren und Verchromen einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist. Nach dem Verschieben des Riemens 14 ist dieser in der in Fig. 1 mit 14′ bezeichneten strichpunktierten Stellung. Zur Rückführung des Riemens 14 auf die Lauffläche 20 wird der Hebel 4 im Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß ein Stift 18 von unten gegen den Riemen 14 gedrückt wird und diesen anhebt. Der Hebel 6 weist analog zum Hebel 4 Stifte 26, 28 zum Verschieben des Riemens 14 auf der Spindel 12 von der Lauffläche 24 auf die Gleitfläche 23 und zurück auf. Ebenso ist der Hebel 6 gegen eine Bremsfläche 13 der Spindel 12 verschiebbar. Die Hebel 4, 6 können eine feststehende Lagerung aufweisen oder an einem verschiebbaren Halter 8 gemäß Fig. 1 gelagert sein, wobei dieser Halter 8 zwischen Führungen 31, 32 vertikal verschiebbar ist. Für den Halter 8 ergeben sich Raststellungen in den Führungen 31, wenn Kugeln 8c, 8d in einer Bohrung 8a des Halters 8 durch eine Feder 8b nach außen in Aussparungen der Führungen 31, 32 gedrückt werden.

Aus Fig. 2 und 3 ist zu ersehen, daß die Hebel 4, 6 an einem Achshalter 8e der Führung des Halters 8 sitzen, wobei die Hebel durch eine Achse 30 gehalten werden. Zur vertikalen Verschiebung des Halters 8 ist ein Griff 9 vorgesehen. Die Hebel 4, 6 können mittels Griffen 16a, 16b an den Stiften 16 bzw. 26 verschwenkt werden. Der die Spindeln 10, 12 jeweils um 90° umschlingende Riemen 14 kann also wahlweise durch die Stifte 16, 26 an jeweils einer Spindel verschoben werden, oder er kann gemeinsam durch Betätigung des Griffes 9 an beiden Spindeln nach unten oder oben gedrückt werden, wobei die Spindeln 10, 12 gebremst bzw. freigegeben werden.

Zum besseren Verständnis der Anordnung sind in Fig. 3 die wesentlichen Teile einer Kupplung 2 im unmontierten Zustand dargestellt. Der Hebel 4 wird durch den Achshalter 8e und die Achse 30 sowie eine Scheibe 33 mit einem Sicherungsring 34 geführt. Raststellungen des Hebels 4 am Halter 8 ergeben sich, wenn eine Klaue 4b in eine Aussparung 8f des Achshalters 8e eingreift. Während der Hebel 4 auf der Vorderseite des Achshalters 8e sitzt, wird der Hebel 6 gemäß Fig. 1, 2 auf der nicht sichtbaren Rückseite des Achshalters 8e in Fig. 3 montiert. Die Hebel 4, 6 werden vorzugsweise aus einem verschleißfesten und hochwertigen Kunststoff gefertigt. Die Stifte 16 mit dem Griff 16a und 16b werden in Bohrungen im Hebel 4 eingepreßt.

Anstatt die Kupplung 2 als integrierte Spindel-Brems-Kupplung auszuführen, ist es auch möglich, eine unabhängig von der Kupplung zu betätigende Bremse an der Spindel anzuordnen.

Gemäß Fig. 4 ist im Umfeld der Spinneinheit oberhalb eines Streckwerks 36 eine Vorgarnvorlage 35 im Gestell der Spinnmaschine untergebracht. Darunter wird das Garn mit Garnführungsorganen 37 zur Spindel 10 geführt, welche über einen Riemen 14 von einem Riemenantrieb 41 in Drehung versetzt wird. Die Spindel 10 sitzt im sogenannten Spindelunterteil 40 innerhalb eines Gehäuses 39, das in eine Spindelbank 38 eingesetzt ist. Die Einrichtung 42 zum Unterbrechen des Antriebs des Spindel 10 ist wie eingangs erwähnt, nach dem Stand der Technik ein Bremshebel, der gegen die Spindel 10 gedrückt wird, wobei der Riemen 14 auf der blockierten Spindel rutscht. Weiterhin kann nach dem Stand der Technik die Einrichtung 42 den Riemen so erfassen, daß er radial von der Spindel 10 abgehoben wird.

Erfindungsgemäß wird der Antrieb der Spindel 10 dadurch unterbrochen, daß der Riemen 14 axial verschoben wird, wobei er von einer Lauffläche 20 (Fig. 1) während des normalen Betriebes auf eine Gleitfläche 22 verschoben wird.

Gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 5 kann der Riemen 14 gemäß Doppelpfeil bei 14 auf ein Wälzlager 27 verschoben werden, dessen Innenring mit der Spindel 1 rotiert, wie im linken Teil von Fig. 5 dargestellt ist. Eine andere Lösung im rechten Teil von Fig. 5 ist die Anordnung einer Rolle 23 auf dem nicht rotierenden Spindelunterteil 19, der mittels eines Flansches 46 in der Spindelbank 21 eingesetzt ist. Anstelle der Rolle 23 könnte ebenfalls ein Wälz­ lager 27 auf dem Spindelunterteil 19 angeordnet werden. Der Riemen 14 wird also vom Wirtel 15, in welchen der Spindelschaft 1′ eingesteckt ist, entweder auf das mitrotierende Wälzlager 27 verschoben, oder auf die zunächst stillstehende Rolle 23 am Spindelunterteil 19. Zum Verschieben des Riemens dient der Hebel 4, der entweder unabhängig oder zusammen mit einer Bremse 7 betätigt wird. Die Bremse 7 wird an der Bremsfläche 11 unterhalb einer Unterwindkrone 17 mit Unterwindfläche gegen die Bremsfläche 11 des Wirtels 15 gedrückt. Nach Verschieben des Riemens 14 kommt die Spindel 10, die auf der Spindelachse 3 unter anderem im Wälzlager 45 geführt ist, zum Stillstand. Dadurch, daß der Riemen 14 nicht auf der stillstehenden Spindel 10 gleiten muß, können andere Dimensionen als bei herkömmlichen Spinnmaschinen gewählt werden. Ein Riemen, der für eine Einrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden kann, weist wesentlich geringere Dimensionen auf, die sich in folgendem Rahmen bewegen:
Breite des Riemens: 2.2 . . . 2.5 . . . 3.0 mm
Dicke des Riemens: 0.4 . . . 0.6 . . . 0.8 mm.

Der jeweils mittlere Wert ist der bevorzugte Wert für einen praxistauglichen Riemen. Der Riemen 14 weist auf der der Spindel 10 zugewandten Seite und auf der dem Riemenantrieb 41 zugewandten Seite einen hohen Reibwert auf, der im folgenden Bereich liegen kann:

µ = . . . 0.6

Durch die kleineren Riemendimensionen wird die Verlustleistung im Spindelantrieb wesentlich reduziert. Daneben wird der Schlupf im Riemenantrieb zwischen Riemen 14 und Spindel 10 kleiner, so daß der Wirkungsgrad des Spinnprozesses steigt.

In Fig. 6 ist eine abgewandelte schematische Schnittzeichnung wiederum für zwei Ausführungsvarianten mit einem Rundriemen enthalten. Die wesentlichen Elemente sind identisch zu jenem in Fig. 5, mit folgenden Ausnahmen:
Das Wälzlager 27 weist am Außenring eine Rille für den Rundriemen 14′ (nach unten verschobene Stellung) auf, ebenso der Wirtel 15 und die Rolle 23 im rechten Teil der Fig. 6. Die Einrichtung 42 zum Unterbrechen des Antriebs der Spindel 10 ist in eine Bremse 7 und einen Hebel 4 gegliedert, wobei erstere beim Herabschwenken gemäß Doppelpfeil bei 44 gegen den Wirtel 15 gedrückt wird und letzterer auf den Riemen 14 einwirkt, so daß er auf die Rolle 23 in die Stellung 14′ verschoben wird. Die Bremse 7 und der Hebel 4 sind in einem Lager 44 ortsfest schwenkbar, an dem auch eine Wirtelsicherung 25 befestigt sein kann, welche das Herausziehen der Spindel 10 aus dem Spindelunterteil 19 verhindert.

Ein für einen derartigen Spindelantrieb verwendbarer Riemen ist beispielsweise ein Polycord-Riemen mit Seele des Herstellers Habasit im bevorzugten Durchmesserbereich zwischen 1.6 und 2.8 mm, insbesondere 2.2 mm. Ein derartiger Riemen hat einen sehr guten Reibwert, wodurch der Schlupf im ge­ samten Spindelantrieb vernachlässigbar bleibt.

Bevorzugt wird ein Laufdurchmesser für den Riemen 14, sowohl für die Ausführung als Flachriemen als auch als Rundriemen, unter 20 mm angestrebt, insbesondere mit 18 mm.

Falls es während des Betriebes der Spinneinheit zu einem Garnbruch kommt und ein Fühler vorgesehen ist, der dies registriert, kann über eine Steuerung (nicht gezeigt) der Hebel 4 so betätigt werden, daß der Riemen 14 außer Ein­ griff mit dem Wirtel 15 kommt.

Fig. 7a und 7b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung mit zwei benachbarten Spindeln 10 in der Seitenansicht und im Grundriß. Der Riemen 14 umschlingt jeweils eine Spindel 10 mit einem Umschlingungswinkel von 90°. Jeder Spindel ist ein Halter 8 zugeordnet, auf dem in je einem Lager 44 der Hebel 4 und die Bremse 7 schwenkbar geführt werden. Bei Herabschwenken des Hebels 4 wird der Riemen 14, wie im linken Teil der Fig. 7a und 7b dargestellt, nach unten auf die Rolle 23 verschoben, welche auf der Spindel frei drehbar gelagert ist. Dabei kommen lediglich Stifte 18 mit dem Riemen 14 in Kontakt. Gleichzeitig werden jeweils zwei Bremsbacken 7a und 7b der Bremse 7 gegen die Spindel gedrückt. Im rechten Teil der Fig. 7a und 7b ist die Einrichtung 42 zum Unterbrechen des Antriebs der Spindel 10 jeweils außer Funktion.

Die Kupplung 2 mit Bremse 7 kann im Betriebszustand der Spindel 10 durch eine Feder vorgespannt in Betriebslage gehalten werden, wobei eine Klinke die Einheit in diesem Zustand arretiert. Wenn ein Sensor einen Garnbruch herstellt, kann die Klinke elektrisch ausgelöst werden, so daß nach Freigabe der Kupplung 2 bzw. Bremse 7 durch die Federkraft die Einheit in den ausgekuppelten bzw. gebremsten Zustand versetzt.

Claims (17)

1. Spinneinheit für eine Spinnmaschine, insbesondere Ringspinnmaschine, mit einer Einrichtung (4, 6) zum Unterbrechen des Antriebs der Spindel (10, 12), dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (16, 18, 26, 28) zum axialen Verschieben eines Riemens (14) von einer Lauffläche (20, 24) auf eine Gleitfläche (22, 23) der Spindel (10, 12) vorgesehen sind.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (22, 23) die Umfangsfläche einer Rolle oder eines Wälzlagers ist.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (22, 23) auf der Spindel (10, 12) gleitend gelagert ist.

4. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (2) jeweils zwischen zwei benachbarten Spindeln (10, 12) angeordnet ist.

5. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hebel (4, 6) so angeordnet ist, daß bei Betätigung des Hebels (4, 6) mit den Mitteln (16, 18, 26, 28) der Riemen (14) bei beiden Spindeln von der Lauffläche (20, 24) auf die Gleitfläche (22, 23) verschoben wird.

6. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halter (8) für einen Hebel (4, 6) und das Mittel (16, 18, 16, 28) in einer Führung (31, 32) so gelagert ist, daß bei Verschiebung des Halters (8) ein Vorsprung (4a) des Hebels (4) in Eingriff mit einer Bremsfläche (11) der Spindel (10, 12) gelangt und gleichzeitig das Mittel (16) zum Verschieben des Riemens (24) den Riemen so beaufschlagt, daß er von der Lauffläche (20) der Spindel (10) auf die Gleitfläche (22) bewegt wird.

7. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (22, 23) aus Kunststoff besteht.

8. Einheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (8) symmetrisch zwischen den Spindeln (10, 12) angeordnet ist, wobei ein linker Hebel (4) und ein rechter Hebel (6) jeweils auf eine Spindel (10, 12) gerichtet sind und die Hebel (4, 6) im Halter (8) drehbar gelagert sind.

9. Einheit nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Halter (8) Aussparungen (8f) vorgesehen sind, in welche eine Klaue (4b) eines Hebels (4) einrastbar ist.

10. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hebel (4, 6) aus Kunststoff gefertigt ist.

11. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (22) auf ihrer der Spindel zugewandten Seite poliert, insbesondere verchromt ist.

12. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet, durch einen Flachriemen mit folgenden Dimensionen
Breite 2.2 . . . 3.0 mm
Dicke 0.4 . . . 0.8 mm,
insbesondere Breite 2.5 mm
Dicke 0.6 mm
sowie mit einem Reibungskoeffizienten µ = 0.5 auf beiden Breitseiten.

13. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet, durch einen Rundriemen (14) mit einer Stahl oder Kunststoff-Seele sowie Kunststoff- Ummantelung, in der Dimension
1.6 mm . . . 2.8 mm Durchmesser,
insbesondere 2.2 mm Durchmesser.

14. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Wälzlager am Wirtel (15) der Spindel (10) oder durch ein Wälzlager (15) am stillstehenden Spindelunterteil (19).

15. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Rolle (23) mit Gleitlagerung am Wirtel (15) oder am feststehenden Spindelunterteil (19).

16. Einheit nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Hebel (4) zum Verschieben des Riemens (14) sowie eine unabhängig betätigbare Bremse (7), welche gegen den Wirtel (15) verschiebbar ist.

17. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine gemeinsam mit dem Hebel (4) bewegte Bremse (7).