DE2217369C3 - Mehrfachdraht-Zwirnspindel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrfachdraht-Zwirnspindel mit einem mit dem Spindelschaft umlaufenden Umfassungsmantel, der doppelwandig ausgebildet ist und Verbindungsmittel zwischen Außen- und Innenwand sowie eine radiale und axiale Fadenführung aufweist.

Aus der GB-PS 11 23 523 ist eine solche Mehrfachzwirnspindel bekannt. In dieser GB-PS ist über die Herstellungsweise des Umfassungmantels keine Aussage gemacht. Aufgrund der Zeichnungen könnte man vermuten, daß der Umfassungsmantel mit den beiden Wänden und den Verbindungsmitteln aus dem Vollen gearbeitet oder gegossen werden soll. Als Verbindungsmittel sind in Abständen von jeweils 90° Stege vorgesehen, welche den Innenmantel mit dem Außenmantel verbinden. Die großen Winkelabstände zwischen diesen Stegen bringen die Gefahr mit sich, daß bei Unwuchten eine Verbiegung und letztlich eine Zerstörung des umlaufenden Umfassungsmantels eintritt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, tür eine

Mehrfachzwirnspindel der eingangs angegebenen Art einen Umfassungsmantel bereitzustellen, der von Zentrifugalkräften herrührenden Beanspruchungen gut standhält, in rationeller Weise hergestellt werden kann und sich auf einfache Weise zentrieren läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Außen- und Innenwand des Umfassungsmantels aus dünnwandigem Blech hergestellt und einstückig mit je einem Schalenboden ίο versehen sind, daß zwischen den beiden Schalenböden eine Distanzscheibe angeordnet ist, innerhalb welcher der radiale Führungskanal verläuft, daß die Verbindungsmittel zwischen Außen- und Innenwand als Wellmaterial ausgebildet sind, welches in den Wellen-■ 5 scheiteln mit den Wänden in schubübertragender Verbindung steht, und daß zwischen den beiden Wänden an deren hauptlagerfernem Ende ein dem Unwuchtausgleich dienender Zentrierungsring angeordnet ist.

Der Erfindungsvorschlag ist besonders dann von Bedeutung, wenn die Spindel mit einer großen Tourenzahl von etwa 10 000 Umdrehungen pro Minute und mehr umläuft und wenn der Durchmesser des rotierenden Umfassungsmantels sehr groß wird, beispielsweise 450 mm. Bei diesen Verhältnissen sind Fliehkräfte um so mehr in Rechnung zu stellen als mit unvermeidlichen Unwuchten des rotierenden Umfassungsmantels gerechnet werden muß. Infolge dieser Unwuchten machen sich Fliehkräfte nicht als reine in Umfangsrichtung des Umfassungsmantels wirkende Zugspannungen, sondern als Biegespannungen bemerkbar, die rasch zu einer Zerstörung des rotierenden Mantels führen können. Bei der erfindungsgemäßen Gestaltung ist durch die in kurzen Abständen bestehende Verbindung der Wände durch das Wellmaterial eine hohe Biegefestigkeit gewährleistet, die eine geringe Blechstärke der Wände und damit ein geringes Gesamtgewicht des Umfassungsmantels gestattet. Der Aufbau des Umfassungsmantels ist äußerst einfach: Die Wände mit den Schalenböden können nach üblicher Blechverformungstechnik hergestellt werden; die so gewonnenen Töpfe werden nach Einlegung der Distanzscheibe in den jeweils äußeren Topf ineinandergeschoben, worauf in den Ringraum zwischen den Wänden das Wellmaterial eingesteckt und schließlich der Zentrierungsring aufgesetzt wird. Der Zentrierungsring bietet sich beim späteren Auswuchten für den Unwuchtausgleich an.
Die Verbindung zwischen Wellmaterial und den Wänden kann insbesondere durch Verkleben erreicht werden. Das Verkleben wird deshalb bevorzugt, weil es vor anderen Verbindungsarten den Vorteil bietet, daß die beiden Wände des Umfassungsmantels am wenigsten deformiert werden. Daneben isi aber auch ein Verschweißen des Wellmaterials mit den Wänden denkbar.

Bevorzugt ordnet man zwischen den beiden Wänden ein Wellmaterial an, dessen Wellenfortlaufrichtung in der Achsrichtung liegt. Bei dieser Ausführungsform ist nämlich eine optimale Schubkraftübertragung von Wand zu Wand gewährleistet, die wiederum für die Biegesteifigkeit des Umfassungsmantels verantwortlich ist. Daneben ist freilich auch eine Anordnung denkbar, bei der die Wellenfortlaufrichtung des Wellmaterials in

Umfangsrichtung liegt.

Die beiden Töpfe können beispielsweise aus einem Blechzuschnitt gezogen oder gedrückt sein oder auch aus einer Butze im Kaltfließverfahren geformt sein.

Die Innendurchmesser der Umfassungsmäntel liegen in der Regel zwischen etwa 150 mm und etwa 420 mm. Die dabei zur Anwendung kommenden Blechstärken liegen zwischen 0,2 und 1,0 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm, wobei die kleinere,ι Wandstärkenwerte den kleineren Durchmesserwerten zugeordnet sind.

Der Abstand zwischen den einzelnen Wänden liegt zwischen 5 und 15 mm, wobei auch hier die kleineren Abstandswerte den kleineren Durchmesserwerten zugeordnet sind. Man kann ein Führungsrohr beispielsweise zwischen den einander gegenüberstehenden Enden des als offener Ring ausgebildeten Wellmaterials unterbringen. Man kann aber auch das Führungsrohr einfach im Scheitel einer Welle des Wellmaterials anordnen.

Die Unwuchtausgleichung erfolgt beispielsweise dadurch, daß in dem Zentrierungsring durch Bohrungen Material abgetragen wird. Außerdem kann in dem Zentrierungsring eine Materialaustrittsöse am Ende des axial verlaufenden Führungsrohrs ausgebildet sein.

Die Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen. Es stellen dar

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Doppeldraht-Zwirnspindel;

Fig. 2 einen Schnitt durch den aus der Spindel ausgebauten doppelwandigen Umfassungsmantel längs einer Linie, welche der Linie H-II der F i g. 1 entspricht;

F i g. 3 eine Ansicht des ausgebauten doppelwandigen Umfassungsmantels in einer Betrachtungsrichtung, welche der Betrachtungsrichtung III der Fig. 1 entspricht.

In Fig. 1 ist ein durchgehender Rechteckprofilträger 10 einer Spindelbank zu erkennen. An diesem Profilträger 10 ist mittels eines Hauptlagers 12a, 12£>ein Spindelschaft gelagert. An dem in der Fig. 1 linken Ende des Spindelschafts 14 ist ein Spindelwirtel 16 angeordnet, welcher in Reibungseingriff mit einem tangential an ihm vorbeilaufenden Antriebsriemen 18 steht. Auf dem in der Figur rechten Ende des Spindelschafts 14 ist mittels eines Spulenträgerlagers 20a, 20b ein Spulenträger 22 gelagert. Dieser Spulenträger 22 ist auf seiner Außenfläche konisch gestaltet und nimmt die Spulenhülse 24 auf, welche ihrerseits einen Spulenkörper 26 trägt.

Mit dem Spindelschaft 14 ist eine Trägerscheibe 28 drehfest verbunden. Auf dieser Trägerscheibe 28 ist unter Vermittlung einer dampfenden Schicht 30 aus gummiartigem oder filzartigem Material ein doppelwandiger Umfassungsmantel 32 angeordnet. Dieser doppelwandige Umfassungsmantel 32 besteht aus einer Innenwand 34 und einer Außenwand 36. Die Innenwand 34 weist einen inneren Schalenboden 38 auf, während der Schalenboden der Außenboden 36 mit 40 bezeichnet ist. Zwischen der Innenwand 34 und der Außenwand 36 ist ein gewellter Zylinder 42 angeordnet, dessen Wellenfortlaufrichtung in der Achsrichtung der Spindelanordnung liegt. Die Wellenscheitel 44 des gewellten Zylinders 42 sind dabei mit der Innenwand 34 verklebt, während die Scheitel 46 mit der Außenwand 36 verklebt sind. Die Verklebung ist schubfest ausgeführt. Auf diese Weise ist ein aus der Außenwand 36, dem gewellten Zylinder 42 und der Innenwand 34 gebildeter Verbundkörper von hoher Biegesteifigkeit geschaffen, und zwar insbesondere einer Biegesteifigkeit um Biegeachsen parallel zur Achse der Spindelanordnung.

Zwischen dem inneren Schalenboden 38 und dem äußeren Schalenboden 40 ist eine Distanzscheibe 48 aneeordnet. in welcher ein von einem eingesetzten Röhrchen gebildeter radialer Führungskanal 50 verläuft. Zwischen der Innenwand 34 und der Außenwand 36 ist im Bereich einer Unterbrechung des gewellten Zylinders 42 ein Führungskanal 32 gebildet. Die Innenwand 34 endet in axialer Richtung vor dem Ende der Außenwand 36. Der gewellte Zylinder 42 endet dort, wo die Innenwand 34 endet. Ein Zentrierungsring 54 zentriert das Ende der Innenwand 34 in der Außenwand 36 und weist eine öse 56 auf, welche den Abschluß des

ίο axialen Führungskanals 52 bildet. Das über das Ende der Innenwand 34 überstehende Stück der Außenwand 36 weist eine polierte Anlagefläche 58 auf.

Der Spindelschaft 14 ist auf einem Teil seiner Länge hohl und bildet einen Spindelkanal 60, welcher an das

'5 radial innere Ende des radialer Führungskanals 50 anschließt.

Auf dem Spulenträger 22 ist eine sogenannte Fadenbremse 62 aufgesetzt, an die sich ein Einlaufrohr 64 anschließt.

ίο Auf dem Spulenträger 22 ist schließlich ein Exzenter 66 angeordnet, welcher dafür sorgt, daß bei horizontaler Spindelanordnung der Schwerpunkt S des von dem Spulenträger 22, der Spulenhülse 24 und dem Spulenkörper 26 sowie Exzenter 66 gebildeten Systems, unterhalb der Achse liegt, mit der Folge, daß dieses System stets das Bestreben hat, auch bei Drehung des Spindelschafts 14 stehen zu bleiben. Auf dem Exzenter 66 ist ein feststehender Mantel 68 angeordnet.

Die so weit beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Der Spindelschaft 14 wird durch den über den Wirtel 16 laufenden Antriebsriemen 18 angetrieben. Mit dem Spindelschaft 14 laufen die Trägerscheibe 28 und der Umfassungsmantel 32 um. Innerhalb des Umfassungsmantels steht das drehbar auf dem Spindelschaft 14 gelagerte System, bestehend aus Spulenträger 22, Spulenhülse 24, Spulenkörper 26, Exzenter 66, Mantel 68 und Fadenbremse 62, still.

Das Fadenmaterial wird von dem stillstehenden Spulenkörper 26 abgezogen und läuft in das Einlaufrohr 64 ein. Es durchläuft sodann die Fadenbremse 62, die den Faden gegen Drehen festhält. Von der Fadenbremse 62 läuft der Faden durch den Spindelkanal 60, den radialen Führungskanal 50 und den axialen Führungskanal 52, um durch die öse 56 schließlich aus dem axialen Führungskanal 52 auszutreten. Nach dem Austritt aus der öse 56 unterliegt der Faden auf einer kurzen Strecke dem Luftwiderstand. Der Eintritt in den Bereich des Luftwiderstands ist aber ein allmählicher, was daher kommt, daß an der Innenseite des Umfassungsmantels 32 im Bereich der polierten Fläche 58 ein Luftwirbel existiert, der sich zum Ende des Umfassungsmantels hin nur allmählich abbaut. Von der öse 56 läuft der Faden durch eine Fadenführeröse 70 zu einem nicht eingezeichneten Lieferwerk und einer Aufwickelspule.

Die Strecke, welche der Faden zwischen der öse 5C und der Fadenführeröse 70 frei zu durchlaufen hat, ist verhältnismäßig kurz. Da die durch den Luftwiderstand auf den Faden insgesamt einwirkende Kraft von der Länge der dem Luftwiderstand ausgesetzten Fadenstrecke abhängig ist, kann mit einer verhältnismäßig geringen, d. h. schonenden Fadenspannung gerechnet werden.

Der feststehende Mantel 68 verhindert, daß der durch den Umlauf des Umfassungsmantels 32 erzeugte Luftwirbel auf den Spulenkörper und auf den in Abwicklung vom Spulenkörper begriffenen Faden einwirkt. Das den Umfassungsmantel 32 umschließende, an dem Träger 10 befestigte feststehende Gehäuse 72

verhindert, daß sich der durch den umlaufenden Umfassungsmantel 32 gebildete Wirbel als Wind für das vor der Maschine stehende Bedienungspersonal bemerkbar macht.

Der in Fig.2 dargestellte Umfassungsmantel 132 ist, wie derjenige der Ausführungsform nach Fig. 1, aus einer Innenwand 134 und einer Außenwand 136 gebildet. Zwischen den beiden Wänden 134 und 136 ist zur Aussteifung ein gewellter Zylinder 142 angeordnet, dessen Wellenfortlaufrichtung aber nunmehr in Abweichung von der Ausführungsform nach F i g. 1 in Umfangsrichtung verläuft. Man erkennt zwischen den einander zugekehrten Enden des gewellten Zylinder: 142 den axialen Fadenführungskanal 152, der durcf U-Profilleisten 172 begrenzt ist.

F i g. 3 zeigt den Zentrierungsring 54 der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 mit der öse 56. Diesel Zentrierungsring kann für die Ausführungsform nacf F i g. 2 ohne Änderung übernommen werden.

Eine Fadenspeicherung auf der Laufstrecke von

Spulenkörper 26 bis zur Fadenführeröse 70 ist insoferr

ίο vorgesehen, als der aus der öse 56 austretende Fader sich mit schraubenförmigem Verlauf an die poliert« Fläche 58 anlegen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   I. Mehrfachdraht-Zwirnspindel mit einem mit dem Spindelschaft umlaufenden Umfassun intel, der doppelwandig ausgebildet ist und Veri jungsmittel zwischen Außen- und Innenwand sowie eine radiale und axiale Fadenführung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Außen- und Innenwand (36 bzw. 34) des Umfassungsmantels (32) aus dünnwandigem Blech hergestellt und einstückig mit je einem Schalenboden (40 bzw. 38) versehen sind, daß zwischen den beiden Schalenböden (38,40) eine Distanzscheibe (48) angeordnet ist, innerhalb weicher der radiale Führungskanal (50) verläuft, daß die Verbindungsmittel zwischen Außen- unü Innenwand (36 bzw. 34) als Wellmaterial (42) ausgebildet sind, welches in den Wellenscheiteln mit den Wänden (34/36) in schubübertragender Verbindung steht, und daß zwischen den beiden Wänden (34,36) an deren hauptlagerfernem Ende ein dem Unwuchtausgleich dienender Zentrierungsring (54) angeordnet ist.
2. 2. Mehrfachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellmaterial (42) mit den Wänden (34,36) verklebt ist.
3. 3. Mehrfachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wellmaterial (42) mit den Wänden (34,36) verschweißt ist.
4. 4. Mehrfachdraht-Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenfortlaufrichtung des Wellmaterials (42) in Umfangsrichtung oder in Achsrichtung verläuft.
5. 5. Mehrfachdraht-Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des Wellmaterials (ί42) mit in Umfangsrichtung verlaufender Wellenfortlaufrichtung ein Führungsrohr (172) zwischen den einander gegenüberstehenden Enden des als offener Ring angeordneten Wellmaterials untergebracht ist.
6. 6. Mehrfachdraht-Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierungsring (54) einen als Materialführungsöse (56) ausgebildeten, das Ende des Führungskanals (52, 172) definierenden Durchtritt aufweist.