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Falschdrallvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Falschdrallen von Fäden mittels Reibscheiben, insbesondere für das Kräuseln
synthetischer Fäden, der im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Gattung.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt (DU-OS 2 345 128).
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Beim Friktionsfalschdrallen wird der j jeweils falschzudrallende
Faden an einer oder an mehreren umlaufenden Reibscheiben vorbeigefülirt, um darauf
abzurollen. Die bzw. åede Reibscheibe besteht zumindest an der Kontaktfläche mit
dem falschzudrallenden Faden, d.h. am Außenumfang, aus elastischem Material mit
einem geeignet hohen Reibungskoeffizienten, in der Regel Polyurethan mit einer bestimmten,
vorgegebenen Härte.
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Vorrichtungen mit Reibscheiben zum Briktionsfalschdrallen von synthetischen
Fäden für das Kräuseln derselben sind in unterschiedlicher Ausführungsform bekannt,
und zwar
auch solche, welche mindestens drei drehbar gelagerte,
jeweils mit mindestens einer Reibscheibe versehene Wellen aufweisen, wobei der mit
einem Falschdrall zu versehende Faden in zick-zack-förmiger Bahn zwischen den Reibscheiben
hindurchläuft, von denen die jeweils einer Welle zugeordneten Reibscheiben die Reibscheiben
der anderen Wellen überlappen.
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Die Wellen verlaufen in der Regel parallel zueinander und sind in
derselben Richtung angetrieben.
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Als besonders vorteilhaft haben sich solche Vorrichtungen mit drei
Wellen herausgestellt, welche in der Draufsicht die Eckpunkte eines gleichseitigen
Dreiecks bilden, und wobei eine derartige gemeinsame Verstellbarkeit der Wellen
gegenüber der Fadendurchlaufbahn gegeben ist, daß die Wellen in jeder Stellung in
der Draufsicht die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks bilden, in dessen Mittelpunkt
die Fadendurchlaufbahn liegt (DU-AS 2 213 947).
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Dabei wird der Faden an die Eontaktfläche am Außenumfang jeder Reibscheibe
gedrückt, um darauf abzurollen. Der Faden bildet mit der Ebene der Reibscheibe einen
Winkel C(.
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Von diesem Uberlaufwinkel C hängt die Drallerteilung an den Faden
im wesentlichen ab. Für eine gleichmäßige Drallerteillmg muß also der jeweils falschgedrallte
Faden auf den Kontaktflächen aller Reibscheiben den gleichen Winkel o( bilden oder
im gleichen Winkel o( über die Kontaktfläche jeder Reibscheibe laufen. Um den Winkel
Ce möglichst genau einzuhalten, ist es am günstigsten, wenn der Faden beim Durchlauf
durch eine Friktionsfalschdrallvorrichtung der in Rede stehenden Art sich entlang
einer Schraubenlinie mit etwa gleich bleibender Steigung bewegt (DU-OS 2 306 853).
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Daraus ergibt sich die Forderung, daß der jeweils falschzudrallende
Faden bereits auf der ersten, fadeneinlaufseitigen Reibscheibe den optimalen oder
zumindest den gleichen Winkel CR bildet, der sich beim Durchlauf auch auf den nachfolgenden
Reibscheiben einstellt. Dies ist jedoch kaum zu erreichen, wenn der Faden durch
die Öse eines Fadenfiiiirers ausgerichtet wird, welcher fadeneinlaufseitig vor den
Reibscheiben angeordnet ist. Es läßt sich dabei nicht vermeiden, daß der jeweils
falschzudrallende Faden unterschiedlich auf die erste, fadeneinlaufseitige Reibscheibe
aufläuft. Die Stellung der Fadenführer-Öse ist niemals genau zu definieren, so daß
der Faden zwischen derselben und der ersten, fadeneinlaufseitigen Reibscheibe verschiedene
Lagen einnehmen kann, was zur Folge hat, daß die Umschlingung der besagten, ersten,
fadeneinlaufseitigen Reibscheibe entsprechend schwankt. Diese unterschiedliche Umschlingung
führt zwangsläufig zu unterschiedlicher Drallerteilung. Außerdem neigt der Faden
in dem Bereich zwischen Fadenführer-Öse und der benachbarten Reibscheibe infolge
seiner Drehung um die Fadenachse zur Ballonbildung. Er flattert also mehr oder weniger,
wodurch sich die Umschlingung der besagten Reibscheibe an der Fadenkontaktfläche
zusätzlich verändert, was sich ebenfalls dahingehend auswirkt, daß dem Faden ein
unterschiedlicher Drall erteilt wird.
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Um diese Schwierigkeiten zu beheben und insbesondere zu gewährleisten,
daß der Winkel 0< an der ersten, fadeneinlaufseitigen Reibscheibe nicht größer
als der gewünschte Drallwinkel ist, ist bei einer bekannten Falschdrallvorrichtung
mit einander überlappenden, umlaufenden Reibscheiben, welche auf zueinander parallelen
Wellen angeordnet sind, so
daß der falschzudrallende Faden in zick-zack-förmiger
Bahn zwischen den Reibscheiben hindurchläuft, der fadeneinlaufseitigen Reibscheibe
mindestens eine Fadenführungsscheibe vorgeordnet, und vorzugsweise ist auch der
fadenauslaufseitigen Reibscheibe mindestens eine Fadenführungsscheibe nachgeordnet.
Insbesondere ist die Anordnung von zwei Fadenführungsscheiben vor der fadeneinlaufseitigen
Reibscheibe und ggf. hinter der fadenauslaufseitigen Reibscheibe in Betracht gezogen.
Die Fadenführungsscheibe bzw. -scheiben weisen an der Kontaktfläche mit dem Faden
einen Reibungskoeffizienten kleiner als derjenige der eigentlichen Reibscheiben
auf und können beispielsweise an der Kontaktfläche aus poliertem Aluminium oder
Stahl bestehen. Die Fadenführungsscheibe bzw.
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-scheiben unterscheiden sich lediglich durch den abweichenden Reibungskoeffizienten
an der Fadenkontaktfläche von den eigentlichen Reibscheiben der bekannten Vorrichtung,
nicht jedoch durch Größe, Gestalt und Anordnung auf den Wellen (D2-OS 2 345 128).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Friktionsfalschdrallvorrichtung
dieser Art zu schaffen, bei welcher insbesondere der Auflauf des falschzudrallenden
Fadens auf die erste, fadeneinlaufseitige Reibscheibe weiter verbessert und beruhigt
ist, bei welcher ferner diejenige Forderung noch besser erfüllt ist, daß nämlich
der Faden an der ersten, fadeneinlaufseitigen Reibscheibe mit demselben Winkel Ce
vorbeiläuft, wie an den übrigen Reibscheiben, und bei welcher schließlich dem sich
drehenden Faden eine gewisse Vibration mitgeteilt wird.
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Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden gebil des Hauptanspruchs
angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den restlichen Ansprüchen gekennzeichnet.
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Durch die exzentrische Ausbildung bzw. Anordnung der ersten, fadeneinlaufseitigen,
den Reibscheiben entferntere Fadenführungsscheibe, so daß die Fadenkontaktfläche
am Außenumfang einen bestimmten Hochschlag aufweist, wird dem jeweils falschgedrallten
Faden je Umdrehung dieser Fadenführungsscheibe eine Erschütterung vermittelt. Ihm
wird so eine gewisse Vibration und Wirbelung mitgeteilt. Dadurch ergeben sich insbesondere
auch die Vorteile, daß der Faden mit der Umgebungsluft besser in Kontakt steht und
nach Verlassen der beim Kräuseln synthetischer Fäden vorgesehenen Heizzone schneller
abkühlt, daß ferner die Drehungsfortpflanzung im Faden begünstigt ist, und daß schließlich
Spannungsanstiege im Faden abgebaut werden, also eine Vergleichmäßigung der Fadenspannung
erfolgt. Die zweite fadeneinl fadenein1 ?:itige, den Reibscheiben benachbarte Fadenführungsscheibe
bewirkt vor allem eine Beruhigung des Fadens und den definierten Auflauf auf die
erste fadeneinlaufseitige Reibscheibe der Vorrichtung.
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Vorteilhafterweise wird der fadenauslaufseitigen Reibscheibe mindestens
eine Fadenfifr£ungsscheibe nachgeordnet. Vorzugsweise werden zwar Fadenführungsscheiben
nachgeschaltet, wobei die letzte, den Reibscheiben entferntere Fadenführungsscheibe
wiederum exzentrisch auf der zugehörigen Welle angeordnet ist. Die fadeneinlaufseitige
und die fadenauslaufseitige Fadenführungsscheibenanordnung sind also spiegelsymmetrisch
zueinander ausgebildet.
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Es hat sich herausgestellt, daß es besonders vorteilhaft ist, jede
Fadenführungsscheibe auf der zugehörigen Welle frei drehbar zu lagern, so daß sie
mit jeder beliebigen, von der Drehzahl der zugehörigen Welle abweichenden Drehzahl
umlaufen kann. Die jeweilige Fadenführungsscheibe wird von dem darüberlaufenden
und sich drehenden Faden in Umdrehung versetzt, und zwar in Abhängigkeit von der
von den Reibscheiben erteilten Zwirndrehung.
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Zweckmäßigerweise erfolgt die Lagerung mittels Wälzlager, vorzugsweise
Kugellager. Vorteilhafterweise besteht dabei jede Fadenführungsscheibe an der Fadenkontaktfläche
am Umfang aus einem Reibwerkstoff, wie die Reibscheiben.
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Durch die Wälz- bzw. Kugellagerung jeder Fadenführungsscheibe auf
einer sich drehenden Welle wird die Lagerreibung weitgehend eliminiert, so daß der
Faden nur eine sehr geringe Antriebsleistung erbringen muß, die sich nicht nachteilig
auf die Drallerteilung auswirkt. Vielmehr wird der Faden durch diese geringe, vom
Faden auf zubringende Arbei in seinem Lauf stabilisiert, wodurch die Drallerteilung
auf der nachfolgenden Reibscheibe wesentlich verbessert ist.
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Es ist bei Friktionsfalschdrallvorrichtungen mit Reibscheiben, welche
auf zueinander parallelen Wellen befestigt sind und sich gegenseitig überlappen,
bekannt, auf einer der Wellen eine Reibscheibe drehbar zu lagern, welche angetrieben
ist und mit anderer Drehzahl umläuft als die restlichen Reibscheiben der Vorrichtung.
Diese fadeneinlaufseitig zusätzlich vorgesehene Reibscheibe dient zum Ausgleich
von Störungen, beispielsweise durch Schlupf, bei der Falschdrallerteilung an den
übrigen Reibscheiben der Vorrichtung (D-OS 2 213 881).
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Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen schematisch:
Fig. 1 eine teilweise längsgeschnittene Seitenansicht, und Fig. 2 die fadeneinlaufseitige
Fadenführungsscheibenanordnung, und zwar seitlich sowie in größerem Maßstab.
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Die Falschdrallvorrichtung weist eine Grundplatte 1 auf, welche drei
Wellen irägt. Diese sind parallel zueinander angeordnet und bilden in der Draufsicht
die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks. Jede Welle 2 ist mit einer eingekapselten
Lagerung 3 versehen, welche mittels einer Mutter 4 an der Grundplatte 1 befestigt
ist. An dem in Fig. 1 unteren Ende ist ferner jede Welle 2 mit einem außenverzahnten
Rad 5 versehen. Alle drei Räder 5 sind von einem gemeinsamen, innenverzahnten Riemen
6 umschlungen. Die Wellen 2 laufen im Betrieb daher alle in derselben Drehrichtung
um.
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Auf jeder Welle 2 sind drei Scheiben mit jeweils einer Nabe und einem
Ringflansch an einem Ende der Nabe vorgesehen, und zwar weist die in Fig. 1 linke
Welle 2 zwei obere Reibscheiben 7 und eine untere Fadenführungsscheibe 8, die mittlere
Welle 2 eine mittlere Reibscheibe 7 sowie eine obere und eine untere Fadenführungsscheibe
8 und die rechte Welle 2 zwei untere Reibscheiben 7 und eine obere Fadenführungsscheibe
8 auf. Die Reibscheiben 7 weisen alle denselben Außendurchmesser auf, bestehen jeweils
zumindest
an der konvex gewölbten Fadenkontaktfläche 9 aus Material
mit einem geeignet hohen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Faden sowie mit einer
bestimmten, vorgegebenen Härte und Elastizität, beispielsweise Polyurethan, und
sind jeweils durch Preßsitz auf der zugehörigen Welle 2 befestigt.
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Sie überlappen sich gegenseitig und laufen im Betrieb in derselben
Richtung um.
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Die Fadenführungsscheiben 8 weisen jeweils einen Ringflansch-Außendurchmesser
gleich demjenigen der Reibscheiben 7 auf. Ferner sind jeweils auf der zugehörigen
Welle 2 mittels Wälzlager, vorzugsweise Kugellager 10 frei drehbar gelagert, und
zwar sind die erste fadeneinlaufseitige und die letzte fadenauslaufseitige, den
Reibscheiben 7 jeweils entferntere Fadenführungsscheibe 8 jeweils exzentrisch auf
der in Fig. 1 rechten bzw. linken Welle 2 angeordnet. Jede Fadenführungsscheibe
8 besteht an der Fadenkontaktfläche 11 am Ringflanschaußenumfang aus einem Reibwerkstoff,
beispielsweise demselben, der an den Fadenkontaktflächen 9 der Reibscheiben 7 vorliegt.
Dies jedoch nur dann, wenn die jeweilige Fadenführungsscheibe 8 auf der zugehörigen
Welle 2 frei drehbar gelagert ist. Ist dies nicht der Fall, dann weist die jeweilige
Fadenführungsscheibe 8 an der Fadenkontaktfläche 11 einen geringeren Reibungskoeffizienten
gegenüber dem Faden auf, als die Reibscheiben 7 an der Fadenkontaktfläche 9. Jedenfalls
haben die Fadenführungsscheiben 8 keinerlei drallerteilende, sondern lediglich fadenführende
Funktion.
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Der falschzudrallende Faden 12 läuft in Richtung des Pfeiles 13,
also von oben nach unten durch die Vorrichtung
hindurch, um beim
Umlauf des Riemens G in Richtung des eingezeichneten Pfeiles mit einen Z-Drall versehen
zu werden.
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Er läuft durch die Öse 14 eines Fad<£ft'trers 15 zu und verläßt
die Vorrichtung durch einen feststehenden, rohrförinigen Ballonbrecher 16, welcher
die Grundplatte 1 durchsetzt und daran in der Mitte des erwähnten, gleichseitigen
Wellendreiecks befestigt ist.
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Durch die exzentrische Ausbildung bzw. Anordnung der ersten fadeneinlaufseitigen,
den Reibscheiben 7 entferntere Fadenführungsscheibe 8 ergibt sich der in Fig. 2
mit gestrichelten Linien verdeutlichte Hochschlag. Die Fadenkontaktfläche 11 dieser
Fadenführungsscheibe 8 bewegt sich also bei einer Scheibenumdrehung zwischen der
mit aus gezogenen Linien und der mit gestrichelten Linien wiedergegebenen Position
11' bzw. 11", die Bahn des Fadens 12 also zwischen den Positionen 12' und 12''.
Im Betrieb wird der Faden 12 somit erschüttert, erfährt er also eine gewisse Vibration
und Wirbelung, was die eingangs erwähnten Vorteile mitsichbringt. Die folgende zweite
fadeneinlaufseitige, den Reibscheiben 7 benachbarte Fadenführungsscheibe 8 ist zentrisch
auf der zugehörigen, in Fig. 1 mittleren Welle 2 angeordnet und bewirkt vor allem
eine Beruhigung des Fadens 12 und den definierten Auflauf auf die erste fadeneinlaufseitige
Reibscheibe 7, nämlich die oberste Reibscheibe 7 der in Fig. 1 linken Welle 2, so
daß der Faden 12 an dieser Reibscheibe 7 mit dem Überlaufwinkel SK vorbeiläuft,
der bei den übrigen Reibscheiben 7 gegeben ist.
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Auch die freie Drehbarkeit der beiden vorgeschalteten Fadenführungsscheiben
8 kommt einer verbesserten Drallerteilung
an den Faden 12 durch
die Reibscheiben 7 zugute.
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Die Fadenführungsscheiben 8 werden von dem darüberlaufenden und sich
drehenden Faden 12 in Umdrehung versetzt, und zwar in Abhängigkeit von der von den
Reibscheiben 7 erteilten Zwirndrehung. Dabei muß der Faden 12 aufgrund der Wälzlagerung
der Fadenführungsscheiben 8 eine nur sehr geringe Antriebsleistung erbringen, die
sich nicht nachteilig auf die Drallerteilung auswirkt, sondern vielmehr den Lauf
des Fadens 12 stabilisiert und die Drallerteilung durch die Reibscheiben 7 wesentlich
verbessert.
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Die der fadenauslaufseitigen Reibscheibe 7, d.h.
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der in Fig. 1 untersten Reibscheibe 7 der rechten Welle 2 nachgeordneten
beiden Fadenführungsscheiben 8 zeitigen dieselben Wirkungen fadenauslaufseitig,
wie die oben erörterten Fadenführungsscheiben 8 fadeneinlaufseitig.