DE2429493B1 - Falschdrallvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Falschdrallvorrichtung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Art. Derartige Falschdrallvorrichtungen sind bekannt (DT-PS 13 02 699).

Der Magnet bildet dabei ein Magnetfeld entlang der Drehröhrchen-Drehachse aus, um das Drehröhrchen an den Reibscheibenpaaren zu halten, von denen mindestens eines angetrieben ist, beispielsweise von einem Tangentialriemen. Die etwa halbzylindrische Ausnehmung jedes Poles zur Aufnahme des benachbarten Drehröhrchenbundes weist einen Radius auf, der kleiner ist als der Bundradius. Dadurch wird eine Verdichtung des magnetischen Kraftflusses an den beiden Längskanten der Mündung jeder Ausnehmung erzielt, so daß geradezu ein Hineinsaugen des Drehröhrchens in den keilförmigen Spalt zwischen den beiden Reibscheibenpaaren eintritt. Neben dieser radialen Halterung des Drehröhrchens ist zur axialen Halterung ein Zusammenwirken der mit konischen Stirnflächen versehenen Drehröhrchenbunde mit den beiden jeweils benachbarten, in derselben Ebene liegenden Reibscheiben beider Paare vorgeschlagen. Zwischen dem jeweiligen Bund und den beiden benachbarten Reibscheiben besteht nur ein sehr geringes Spiel, so daß selbst bei maximal möglicher axialer Auswanderung des Drehröhrchens im Betrieb auf Grund der Zugkraft des falschgedrallten Fadens beide Bunde im Bereich der Rückstellkraft des sich von den Polschuhen ausstreckenden Magnetfeldes bleiben. Bei Falschdrallvorrichtungen mit magnetischer Halterung des Falschdrall-Drehröhrchens an den antreibenden bzw. stützenden Reibscheibenpaaren besteht ein Problem darm, daß einerseits eine möglichst hohe Haltekraft für das Drehröhrchen durch den

ίο Magneten aufgebracht werden soll, andererseits jedoch die Temperatur des Drehröhrchens auf Grund von Wirbelströmen nicht übermäßig ansteigen darf, und zwar auch nicht bei extrem hohen Drehzahlen von beispielsweise über 600 000 oder sogar über 800 000 U/min. Hinzu kommt, daß das Drehröhrchen nicht nur radial, sondern auch axial zu halten ist, und daß zumindest bei den bekannten Konstruktionen eine Erhöhung der radialen Haltekraft durch Formänderung der Ausnehmungen der Magnetpole eine anteilige Verringerung der axialen Haltekraft bewirkt. Auch ist zu berücksichtigen, daß zur Beibehaltung der radialen Haltekraft bei einer axialen Verschiebung oder Auslenkung des Drehröhrchens im Betrieb durch die Zugkraft des jeweils falschgedrallten Fadens die Bunde des Drehröhrchens verhältnismäßig breit sein müssen, was zu einem magnetischen Streufeld führt, so daß sich eine erhöhte Induktion und somit höhere Temperatur des Drehröhrchens ergibt. Wie erwähnt, hat man bei der geschilderten bekannten Falschdrallvorrichtung diesen Schwierigkeiten durch ein mechanisches Zusammenwirken der Drehröhrchenbunde mit den zugehörigen Reibscheibenpaaren in axialer Richtung entgegenzuwirken versucht. Auch ist es bekannt, das Falschdrall-Drehröhrchen unter Berücksichtigung dieser Schwierigkeiten besonders auszubilden, nämlich aus einem mittleren, zylindrischen, die beiden mit den Polen des zugehörigen Magneten zusammenwirkenden Bunde aufweisenden und den quer verlaufenden Drallgeberstift tragenden Ankerkörper aus legiertem Stahl und zwei in eine Längsbohrung des Ankerkörpers beiderseits vom Drallgeberstift eingepreßten, hohlzylindrischen Laufzapfen aus Werkzeugstahl zusammenzusetzen, um zu erreichen, daß das aus Stahl bestehende Drehröhrchen bei seiner Rotation im magnetischen Feld durch die dabei auftretenden Wirbelströme nicht eine solche Erwärmung erfährt, die bei den notwendigen hohen Drehzahlen ein für den Betrieb unerwünschtes Ausmaß erreichen würde (DT-AS 1435 522).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Falschdrallvorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welche eine auch bei extrem hohen Drehröhrchen-Drehzahlen und hoher Zugkraft des jeweils falschgedrallten Fadens sichere, magnetische Halterung des Drehröhrchens in radialer und axialer Richtung gewährleistet, ohne daß sich eine unerwünscht hohe Erwärmung, insbesondere des Drehröhrchens. ergibt.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 2 gekennzeichnet.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Falschdrallvorrichtung ist eine solche Ausgestaltung jedes Poles des Magneten, daß bei einer axialen Auslenkung des Drehröhrchens durch die Zugkraft des jeweils falschgedrallten Fadens ats der Normalstellung sich die

Umfassung der Drehröhrchenbunde durch den jeweils zugehörigen Pol ändert und mit wachsender Auslenkung in Bundumfangsrichtung abnimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Falschdrallvorrichtung ergeben sich nur geringe Wirbelströme im Drehröhrchen, und zwar auch bei extrem hohen Drehzahlen desselben. Dadurch ist nicht nur eine geringe Erwärmung insbesondere des Drehröhrchens gewährleistet, sondern auch der Kraftbedarf für den Antrieb entsprechend vermindert. Die Drehröhrchen-Bunde können verhältnismäßig schmal gehalten werden, da bei einer Drehröhrchenauslenkung aus der Normalstellung durch die Zugkraft des jeweils falschgedrallten Fadens, welcher die sich aufbauende magnetische axiale Rückstellkraft entgegenwirkt, die radiale magnetische Haltekraft auch bei schmalen Drehröhrchen-Bunden erhalten bleibt. Die schmalen Bunde führen im Verein mit den angespitzten Magnetpolen zu einer günstigen, konzentrierten Einleitung des magnetischen Kraftflusses in das Drehröhrchen, so daß sich geringe magnetische Streufelder und somit eine geringe Induktion ergeben, was dem angestrebten Erfolg zugute kommt.

Die Erfindung kann nicht nur in Falschdrallvorrichtungen Anwendung finden. Auch die Halterung von open-end-Spinnrotoren kann erfindungsgemäß ausgestaltet werden.

Es gehört ein Vorschlag zum Stand der Technik, wonach bei einer Falschdrallvorrichtung mit zwei achsparallelen und an ihren Enden mit Antriebsscheiben versehenen Antriebswalzen und einem zwischen den Antriebsscheibenpaaren angeordneten und auf einen ferromagnetischen Teil eines Drehröhrchens einwirkenden Magneten dieser ferromagnetische Teil des Drehröhrchens im wesentlichen kugelförmig ausgebildet sein soll, wobei der Magnet mindestens einen auf den Mittelpunkt des ferromagnetischen Teiles gerichteten Magnetpol aufweist, um das Auftreten von Längsschwingungen des Drehröhrchens bereits im Entstehen zu vermeiden. Das stets senkrecht in die Oberfläche des ferromagnetischen Teiles des Drehröhrchens eintretende und somit seine Kraft in dieser Richtung ausübende Magnetfeld soll bewirken, daß sich beim Auslenken des Drehröhrchens sofort eine Kraftkomponente in der entgegengesetzten Richtung ausbildet, die das Drehröhrchen wieder zurückzuführen trachtet, und damit einsetzende Längsschwingungen unmittelbar bei ihrem Entstehen bedämpft. Der kugelförmige Teil des Drehröhrchens soll weiterhin als stabiler Kreisel wirken, um die Laufeigenschaften des Drehröhrchens zu verbessern (DT-AS 19 62 304).

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Falschdrallvorrichtung an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt schematisch

Fig. 1 die Vorderansicht der ersten Ausführungsform,

F i g. 2 die Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1,

F i g. 3 die Ansicht von links in F i g. 1 des polseitigen Endes des Permanentmagneten der Ausführungsform gemäß Fi g. 1 und 2, wobei das zugehörige Drehröhrchen in der Stellung bei maximaler axialer Auslenkung im Betrieb wiedergegeben ist,

F i g. 4 perspektivisch einen Pol des Permanentmagneten der Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 und

F i g. 5 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht der zweiten Ausführungsform.

Die Falschdrallvorrichtung weist gemäß Fig. 1 zwei Paare von Reibscheiben 1 bzw. 2 auf, welche auf einer gemeinsamen Spindel 3 bzw. 4 befestigt sind. Die beiden Spindeln 3 und 4 sind parallel zueinander angeordnet und an einem gemeinsamen Träger 5 drehbar gelagert. Eine Spindel 3 durchsetzt den Träger 5 und ist an dem Ende auf der den zugehörigen Reibscheiben 1 abgewandten Seite des Trägers 5 mit einem Wirtel 6 versehen. Der Wirtel 6 liegt an einem Tangentialriemen 7 an.

Die beiden Reibscheibenpaare 1 und 2 dienen zum Antrieb eines Falschdrall-Drehröhrchens 8, welches mit zwei hohlzylindrischen Laufzapfen 9 an dem beispielsweise aus Polyurethan geeigneter Härte bestehenden Umfang der vier Reibscheiben 1 und 2 anliegt. Der Antrieb erfolgt mit Hilfe des Tangentialriemens 7, welcher über den Wirtel 6 das Reibscheibenpaar 1 in Umdrehung versetzt, welches das Drehröhrchen 8 mitnimmt. Dieses wiederum nimmt das zweite Reibscheibenpaar 2 mit, welches also lediglich eine stützende Funktion für das Drehröhrchen 8 hat.

Zur Halterung des Drehröhrchens 8 in dem keilförmigen Spalt 10 zwischen den beiden Reibscheibenpaaren 1 und 2 ist ein Permanentmagnet 11 vorgesehen. Der Antrieb erfolgt derart, daß das antreibende Reibscheibenpaar 1 sich an der Anlagestelle des Drehröhrchens 8 auf den Magneten 11 zu bewegt. Die Drehrichtung der Reibscheibenpaare 1 und 2 sowie des Drehröhrchens 8 ist in Fig. 2 durch Pfeile veranschaulicht, ebenso wie die Bewegungsrichtung des Tangentialriemens7 in Fig. 1. Beispielsweise können die Reibscheibenpaare 1 und 2 mit einer Drehzahl von 40 000 U/min umlaufen, so daß sich eine Drehröhrchen-Drehzahl von beispielsweise 800 000 U/min ergibt.

Das Drehröhrchen 8 dient zum Falschdrallen eines synthetischen Fadens 12, welcher durch das Drehröhrchen 8 hindurchläuft, im dargestellten Fall von oben nach unten. Der Faden 12 umschlingt dabei einmal einen mittleren, quer liegenden Drallgeberstift 13 des Drehröhrchens 8.

Der mittlere, zylindrische Teil des Drehröhrchens 8, welcher einen Ankerkörper für den Permanentmagneten 11 bildet, weist zwei schmale Bunde 14 auf, mit denen der Magnet 11 zusammenwirkt, und zwar mit dem Nordpol N bzw. dem Südpol S.

Jeder Pol N bzw. S ist mit einer parallel zur Drehröhrchen-Drehachse verlaufenden, einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisenden Ausnehmung 15 zur Aufnahme des benachbarten Bundes 14 versehen, deren Radius so bemessen ist, daß die Bunde 14 in der Normalstellung des Drehröhrchens 8 gemäß F i g. 1 jeweils etwa auf dem halben Umfang vom zugehörigen Pol N bzw. S umschlossen sind. Jeder PoIiV bzw. S ist derart ausgestaltet, daß bei einer axialen Auslenkung des Drehröhrchens 8 durch die Zugkraft des jeweils falschgedrallten Fadens 12 aus dieser Normalstellung die Bunde 14 jeweils nur noch dem Grund 16 der zugehörigen Ausnehmung 15 gegenüberliegen, wie in F i g. 3 verdeutlicht ist.

Dazu ist jeder Pol N bzw. S auf derjenigen Seite abgeschrägt, zu welcher hin das Drehröhrchen 8 eine Auslenkung erfährt. Die Abschrägungsebene 17 jedes Poles iV bzw. S verläuft senkrecht zu der gemeinsamen Mittelebene 18 der beiden Ausnehmungen 15 und schließt mit einer zur gemeinsamen Längsachse

19 der beiden Ausnehmungen 15 senkrechten Ebene, d. h. mit einer auf der Zeichnungsebene von F i g. 3 senkrecht stehenden Ebene, einen Winkel α von mindestens 20° ein.

Die Innenfläche jeder Ausnehmung 15 setzt sich also aus einem halbzylindrischen Abschnitt etwa der Breite des zugehörigen Bundes 14 und einem die Mantelfläche eines entsprechenden Zylinderhufes bildenden Abschnitt zusammen, dessen Höhe beispielsweise ebenfalls der Breite des zugehörigen Drehröhrchen-Bundes 14 entsprechen kann, wie dargestellt.

Wird das Drehröhrchen 8 im Betrieb durch die Zugkraft des Fadens 12 aus der Normalstellung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles 20 in die Stellung gemäß F i g. 3 ausgelenkt, dann liegen die Bunde 14 zwar nicht mehr zwischen den beiden seitlichen Spitzen 21 des zugehörigen Magnetpols N bzw. 5, jedoch noch vor dem Grund 16 der zugehörigen Polausnehmung 15. Auf diese Weise wird nicht nur eine starke, axiale, entgegengesetzt zum Pfeil 20 gerichtete Rückstellkraft vom Magneten 11 auf das Drehröhrchen 8 ausgeübt, sondern auch die radiale Haltekraft erhalten, d. h. diejenige Kraft, mit welcher der Magnet 11 das Drehröhrchen 8 in den keilförmigen Spalt 10 zwischen den Reibscheibenpaaren 1 und 2 zieht.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 unterscheidet sich lediglich dadurch von derjenigen nach F i g. 1 bis 4, daß jeder Pol N bzw. S des Permanentmagneten 11 auf beiden Seiten mit einer Abschrägungsebene 17 versehen ist. Diese Ausführungsform ist somit für eine Anwendung geeignet, bei welcher der jeweils falschzudrallende Faden 12 sowohl von oben nach unten als auch von unten nach oben im Sinne der Zeichnung durch die Falschdrallvorrichtung laufen kann. Bei der Darstellung gemäß F i g. 5 ist angenommen, daß der Faden 12 von oben nach unten durch die Falschdrallvorrichtung läuft, und daß das Drehröhrchen 8 durch die vom Faden 12 aufgebrachte Zugkraft maximal ausgelenkt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Falschdrallvorrichtung, insbesondere für das Kräuseln synthetischer Fäden, mit zwei zueinander parallelen Reibscheibenpaaren zum Antrieb eines Falschdrall-Drehröhrchens und mit einem hufeisenförmigen Magneten zur Halterung des Drehröhrchens in dem keilförmigen Spalt zwischen den Reibscheibenpaaren, wobei jeder Pol des Magneten auf einen Bund des Drehröhrchens einwirkt und mit einer parallel zur Drehröhrchen-Drehachse verlaufenden, einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisenden Ausnehmung zur Aufnahme des Bundes versehen ist, gekennzeichnet durch eine solche Ausgestaltung jedes Poles (N bzw. S), daß bei einer axialen Auslenkung des Drehröhrchens (8) durch die Zugkraft des falschgedrallten Fadens (12) aus der Normalstellung, in welcher die Bunde (14) jeweüs etwa auf dem halben Umfang vom zugehörigen Pol (N bzw. 5) umschlossen sind, die Bunde (14) jeweils nur noch dem Grund (16) der zugehörigen Ausnehmung (15) gegenüberliegen, wobei jeder Pol (N bzw. S) auf derjenigen Seite abgeschrägt ist, zu welcher hin das Drehröhrchen (8) eine Auslenkung erfährt, wobei die Abschrägungsebene (17) senkrecht zu der gemeinsamen Mittelebene (18) der beiden Ausnehmungen (15) liegt und mit einer zur gemeinsamen Längsachse (19) der beiden Ausnehmungen (15) senkrechten Ebene einen Winkel α von mindestens 20° einschließt.

2. Falschdrallvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Pol (N bzw. S) auf beiden Seiten entsprechend ausgestaltet bzw. abgeschrägt ist.