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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener
Fäden nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die
nicht vorveröffentlichte
DE 199 26 492 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden mittels eines Luftstromes,
bei der eine Faserführung
in einem Düsenblock
angeordnet ist. Das aus einem Streckwerk auslaufende, ungedrehte
Faserband wird in den Düsenblock
eingezogen und nahe der Einlaßöffnung einer
Spindel im Bereich zwischen einer Faserbandführung und der Spindel einem
in Umlaufrichtung wirkenden Luftstrom ausgesetzt und dadurch mit
einer Drehwirkung beaufschlagt. Dabei werden Fasern unkontrolliert
der Wirkung des rotierenden Luftstromes unterworfen. Der Faserverband
wird anschließend
zur Fadenerzeugung durch die Spindel abgezogen, wobei freie Faserenden
den Spindelkopf umschlingen und beim Abziehen des Fadens in die
Spindel sich als Hüllfasern
um den Faserverband legen.
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Die
Fadenbildung kann sowohl bei stillstehender wie auch bei rotierender
Spindel erfolgen. Bei der Umschlingung des konusförmig zulaufenden
stillstehenden Spindelkopfes durch freie Faserenden tritt zwischen
den Faserenden und der Oberfläche
des Spindelkopfes hemmende Reibung auf, die sich insbesondere bei
hohen Fadengeschwindigkeiten negativ auswirken kann. Die freien
Faserenden können den
konischen Spindelkopf nicht in ausreichendem Maße umschlingen und legen sich
anschließend
unzureichend um den abgezogenen Faden. Der Fadengeschwindigkeit
beim Spinnen sind dadurch Grenzen gesetzt. Mittels einer rotierenden
Spindel kann zwar eine Verringerung der durch Reibung verursachten Nachteile
erzielt werden; es kann jedoch bei steigender Spindeldrehzahl in
Drehzahlbereichen oberhalb einer bestimmten Drehzahl, zum Beispiel
bei 20000 U/min bis 30000 U/min, anstelle einer erwünschten Festigkeitssteigerung
ein Abfallen der Garnfestigkeit auftreten. Bei einer komplett rotierenden
Spindel kann als Folge der durch die durch partielle sowie zeitweise
Berührung
der Innenfläche
der Spindel mit dem durch die Spindeleingangsöffnung abgezogenen Faden entstehenden
Reibung eine Drehwirkung verursacht werden, die unerwünschten
Falschdrall hervorrufen kann.
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Eine
vergleichbare Luftspinnvorrichtung ist auch in der
DE 41 31 059 C2 beschrieben.
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Auch
bei dieser bekannten Luftspinnvorrichtung wird ein durch ein Streckwerk
verzogenes Faserband in einen Düsenblock
eingezogen, der nahe der Eingangsöffnung einer rotierbar gelagerten
oder feststehend angeordneten Spindel positioniert und mit Luftblasdüsen zur
Erzeugung einer Rotationsströmung
ausgestattet ist.
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Das
heißt,
der über
die Spindel abzuziehende Faserverband wird zur Bildung eines Fadens
der Wirkung einer rotierenden Luftströmung ausgesetzt, die dafür sorgt,
dass die freien Fadenenden den Spindelkopf umschlingen bevor sie
sich als Hüllfasern
um den Faserverband legen. Die Luftspinnvorrichtung gemäß
DE 41 31 059 C2 weist
allerdings ebenfalls die vorstehend bereits im Zusammenhang mit
der
DE 199 26 492
A1 beschriebenen Nachteile auf.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung
gesponnener Fäden derart
auszubilden, daß bei
hohen steigenden Spindeldrehzahlen einem Abfallen der Garnfestigkeit
entgegengewirkt werden kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1
gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Mit
einem konischen Spindelkopf, der unabhängig von dem Teil der Spindel
rotierbar ist, der der Führung
des abgezogenen Fadens dient und als Spindelkern ausgebildet ist,
können
negative Einflüsse
auf die Garnfestigkeit auch bei hoher steigender Spindeldrehzahl
vermindert oder ganz vermieden werden. Unerwünschter Falschdrall läßt sich
auf diese Weise vermeiden. Eine Vorrichtung, in der der Antrieb
der Spindel so ausgebildet ist, daß der konische Spindelkopf
eine Rotationsbewegung vollführt
und der der Führung
des abgezogenen Fadens dienende Teil der Spindel stillsteht, zeichnet
sich durch eine einfache Bauausführung
aus.
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Erfolgt
die Rotationsbewegung des Konus des Spindelkopfes in Umlaufrichtung
des Luftstromes und ist die Oberflächengeschwindigkeit des Spindelkopfes
größer als
die Strömungsgeschwindigkeit
des um den Spindelkopf umlaufenden Luftstromes, ist die Wirkung
im Hinblick auf die Garnfestigkeit besonders günstig. Der Umschlingungsvorgang
durch die freien Faserenden wird nachhaltig unterstützt. Es
tritt eine ausgeprägte
Minderung der Nachteile auf, die durch Reibungsverluste bei Umschlingung
des Spindelkopfes durch freie Faserenden entstehen können. Dies
wirkt sich bei Erhöhungen
der Spindeldrehzahl und der Fadengeschwindigkeit vorteilhaft aus.
Garnfestigkeit und Garngleichmäßigkeit
können
verbessert werden.
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Ist
die Spindeleingangsöffnung
von einem Ring gebildet, der mit dem Spindelkern fest verbunden
ist, und wird der konische Spindelkopf mindestens teilweise vom
Ring abgedeckt, wird eine unerwünschte
durch den rotierenden Spindelkopf ausgeübte Drehwirkung auf den Faden vollständig verhindert.
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In
einer Ausbildung der Vorrichtung, bei der der Spindelkern vom Gehäuse gehaltert
ist und der Spindelkopf mittels einer zwischen sich und dem Spindelkern
angeordneten Lagerung drehbar gelagert ist, ist eine kompakte Bauweise
und eine reibungsarme Lagerung möglich.
Diese Vorteile lassen sich verstärken,
wenn die Lagerung des Spindelkopfes zum Beispiel Nadellager aufweist.
Eine einfache, stabile und platzsparende Ausführung besteht darin, daß der Spindelkopf
in einer am Außenumfang
des Spindelkopfes angreifenden, leicht zugänglichen Lagerung drehbar gelagert
ist und sowohl der Spindelkern wie auch die Lagerung vom Gehäuse gehaltert ist.
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Der
rotierende Teil der Spindel kann weitgehend auf den Bereich des
Spindelkopfes beschränkt werden.
Bei einer derartigen Ausführung
lassen sich die zu bewegenden Massen relativ gering gehalten. Geringe
zu bewegende Massen sind auch mit einem Spindelkopf in Leichtbauweise,
zum Beispiel in Form eines dünnwandigen
Kegels, zu erzielen.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
vermindert oder vermeidet negative Einflüsse auf die Garnfestigkeit
durch Reibungsverluste auch bei hoher steigender Spindeldrehzahl.
Mit einer verbesserten Umschlingung läßt sich der Spinnvorgang mit
hohen Fadengeschwindigkeiten durchführen, ohne daß die Nachteile
durch Abfallen der Garnfestigkeit in Kauf genommen werden müssen. Der
Herstellungsvorgang des Fadens wird verbessert.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Teildarstellung einer Spinnvorrichtung im Schnitt,
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2 eine
weitere Ausbildung einer Spinnvorrichtung im Schnitt.
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In
der Spinnvorrichtung der 1 wird ein durch eine nicht
dargestellte Luftströmung
gedrehtes Faserband 1 der Spindeleingangsöffnung 2 einer Spindel 3 zugeführt. Die
Luftströmung
löst dabei
freie Faserenden 4 vom Faserband ab, wobei die freien Faserenden 4 den
Spindelkopf 5 der Spindel 3 umschlingen. Beim
Abziehen des Fadens 6 durch den rohrförmig ausgebildeten Spindelkern 7 werden
die den Spindelkopf 5 umschlingenden Faserenden 4 eingezogen,
umwickeln dabei das Faserband 1 und bilden Hüllfasern
des Fadens 6. Bei der Fadenherstellung mit stillstehender
Spindel 3 beziehungsweise stillstehendem Spindelkopf 5 verursachen
die den Spindelkopf 5 umschlingenden Faserenden 4 Reibung
durch das Gleiten auf der Oberfläche
des Spindelkopfes 5 (sogenanntes "Putzen"). Die mit der Reibung verbundene Behinderung
lässt sich
durch Rotation des Spindelkopfes 5 vermindern. Der sich
zur Spindeleingangsöffnung 2 hin
konisch verjüngende Spindelkopf 5 ist
im Gehäuse 8 rotierbar
gelagert und umgibt die Spindel 3 im Bereich des zur Spindeleingangsöffnung 2 gelegenen
Teils der Spindel 3. Die Lagerung des Spindelkopfes 5 erfolgt
durch Wälzlager 9,
die als Kugellager ausgeführt
sind. In einem Ring 10 wird ein Antriebsriemen 11 geführt, der
dem Spindelkopf 5 eine Rotationsbewegung erteilt. Derartige
Antriebe sind bekannt und daher hier aus Vereinfachungsgründen nicht
im Einzelnen dargestellt. Der Ring 10 dient gleichzeitig
als Abstandshalter beziehungsweise zur Fixierung der Wälzlager 9.
Der Spindelkern 7 ist vom Gehäuse 8 lösbar gehaltert
und steht somit still. An der Spindeleingangsöffnung 2 ist das Ende
des Spindelkerns 7 als Ring 12 ausgebildet. Der
Ring 12 deckt dabei den vorderen Teil des Spindelkopfes 5 ab.
Das Faserband 1 beziehungsweise der Faden 6 kann
dadurch nicht mit dem rotierenden Spindelkopf 5 in Berührung kommen.
Ein unerwünschter
Falschdrall wird verhindert. Gleichzeitig wird auch bei hoher steigender
Spindeldrehzahl einem Abfallen der Garnfestigkeit entgegengewirkt.
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Die 2 zeigt
eine alternative Ausführung der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
zur Herstellung gesponnener Fäden.
Ein Faserband 13 wird der Spindeleingangsöffnung 14 zugeführt und
als Faden 15 abgezogen. Das Faserband 13 beziehungsweise der
abgezogene Faden 15 werden auch in dieser Ausführung durch
einen als Ring 16 ausgebildeten Teil des Spindelkernes 17 an
der Spindeleingangsöffnung 14 vor
einer direkten Berührung
mit dem rotierenden Spindelkopf 18 geschützt. Der
Spindelkopf 18 ist innen durch Wälzlager 19 auf dem
feststehenden Spindelkern 17 gelagert. Die dargestellten
Wälzlager 19 sind
Kugellager. Die Rotationsbewegung wird dem Spindelkopf 18 durch
den Antriebsriemen 20 erteilt. Der feststehende Spindelkern 17 wird
vom Gehäuse 21 gehaltert.
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Bei
den dargestellten Ausführungsformen der
Spindel 3, 22 wird einerseits die Reibung der
freien Faserenden 4, 23 durch die Rotation des
Spindelkopfes 5, 18 vermindert und ein Abfallen
der Garnfestigkeit ebenfalls vermindert oder ganz vermieden. Ein durch
die Rotation des Spindelkopfes 5, 18 verursachter
unerwünschter
Falschdrall des Fadens 6, 15 ist ausgeschlossen.
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Die
Wälzlager 9, 19 können in
einer alternativen Ausführungsform
als Nadellager ausgebildet sein. Eine derartige Lagerung ist reibungsarm
und erlaubt eine Bauweise mit kompaktem Spindelkopf 5, 18 sowie
die Ausbildung mit geringen rotierenden Massen.
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Der
Spindelkopf kann in dünnwandiger Leichtbauweise
ausgeführt
sein. Dadurch können
die bewegten Massen klein gehalten werden.