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Direktdoppeldrahtzwirneinr ichtung zur Cordgarnher stellung
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Die Erfindung betrifft eine Direktdoppeldrahtzwirneinrichtung zur
Cordgarnherstellung mit Doppeldrahtzwirnspindeln sowohl für das Zwirnen der Einzelgarne
als auch für das Verzwirnen der Einzelgarne zum Cordgarn.
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Bisher wurden bereits einige Vorschläge zur kontinuierlichen Cordgarnherstellung
gemacht, wobei man zwischen zwei verschiedenen Maschinentypen unterscheiden kann.
Bei dem einen Maschinentyp werden Doppeldrahtzwirnspindeln für das Zwirnen der Einzel
garne in dem oberen Abschnitt der Maschine und Ringzwirnspindeln für das Verzwirnen
der Einzelgarne in dem unteren Abschnitt der Maschine eingesetzt (GB-PS 896 493,
US-PS 3 846 965, US-PS 3 918 245). Bei dem anderen Maschinentyp werden Doppeldrahtzwirnspindeln
sowohl für das Zwirnen der Einzelgarne als auch für das Verzwirnen der Einzelgarne
zum Cordgarn eingesetzt (GB-PS 915 942, US-PS 2 487 838 und US-PS 2 654 210). Obwohl
der Grundgedanke der kontinuierlichen Cordgarnherstellung daher bereits bekannt
ist, sind die bekannten Maschinen in der Praxis nicht voll befriedigend und sie
haben für den jeweiligen Maschinentyp spezifische Mängel.
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Bei dem erstgenannten Maschinentyp ergibt sich eine der Schwierigkeiten
aus der Verwendung von Ringzwirnspindeln, wodurch das Verzwirnen der Einzelgarne
zum Cordgarn nachteilig beeinflußt wird.
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Mit anderen Worten wird durch die Verwendung der Ringzwirnspindeln
der Vorteil der Verwendung von Doppeldrahtzwirnspindeln rückgängig gemacht, da sich
Probleme aus den Unterschieden in der Spannung der Garne zwischen der Doppelzdrahtzwirnspindel
und der Ringzwirnspindel ergeben. Dies hat für die Struktur des Cordgarnes nachteilige
Folgen. Ein weiteres Problem ist die ungleiche Arbeitsgeschwindigkeit beim Zwirnen
der Einzelgarne und dem Verzwirnen der Einzelgarne zum Cordgarn. Durch die begrenzte
Arbeitsgeschwindigkeit an der Ringzwirnspindel wird damit der gesamte Wirkungsgrad
der Maschine reduziert.
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Bei der an zweiter Stelle genannten Maschine, bei der Doppeldrahtzwirnspindeln
sowohl für das Zwirnen der Einzelgarne als auch für das Verzwirnen der Einzelgarne
zu Cordgarn verwendet werden, ist als Hauptvorteil zu nennen, das die verschiedenen
Vorteile, die allgemein mit der Verwendung von Doppeldrahtzwirnspindeln verbunden
sind, ausgenutzt werden können. Beispielsweise ist es nicht erforderlich, daß eine
große Aufnahmespule mit relativ hoher Drehzahl gedreht wird, wie es bei einem System
mit Ringzwirnspindeln erforderlich ist. Dieser Vorteil der Doppeldrahtzwirnspindeln
kommt daher, daß die Spule still steht, während der Draht an dem Garn durch eine
rotierende Scheibe erzeugt wird. Ferner wird bei jeder Drehung der Scheibe ein doppelter
Draht an dem Garn erzeugt, so daß sich ein größerer Wirkungsgrad und ein geringerer
Leistungsverbrauch ergibt. Wegen der parallelen Verwendung von Doppeldrahtzwirnspindeln
für das Zwirnen der Einzel garne und das Verzwirnen der Einzelgarne zum Cordgarn
können diese beiden Arbeitsgänge leicht aufeinander eingestellt werden, so daß die
Arbeitsgeschwindigkeit problemlos auf ein Maximum angehoben werden kann. Bei der
Aufwickelspule ist kein spezieller Spulentyp erforderlich. Die Aufwickelspule muß
sich nur mit einer genügend hohen Geschwindigkeit drehen können, um das von den
Zufuhrrollen zugeführte Garn aufzuwickeln, wobei die Drehzahl der Spule kleiner
als die Drehzahl sein kann, die bei dem System mit Ringzwirnspindeln erforderlich
ist.
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Daher ist eine Präzisionsbauweise bei der Aufwickelspule nicht mehr
erforderlich, so daß die Herstellungs- und Wartungskosten der Spule reduziert werden.
Selbstverständlich sind auch keine Aufwickelspulen erforderlich, um die gezwirnten
Einzelgarne aufzunehmen, weil diese direkt in die Cord-Zwirneinrichtung weitergegeben
werden. Im Gegensatz zu den Verhältnissen bei einer Anordnung mit Ringzwirnspindeln
ist kein Lieferwerk, keine Befeuchtung und dergleichen erforderlich, und es gibt
keine Probleme mit Schwingungen und Lärmentwicklung.
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Auch bei dem an zweiter Stelle genannten Maschinentyp gibt es jedoch
Probleme. Bei der Maschine, die in der US-PS 2 487 834 und in der US-PS 2 654 210
beschrieben ist, sind zwei Doppeldrahtzwirnspindeln zum Zwirnen der Einzelgarne
und eine Doppeldrahtzwirnspindel zum Verzwirnen der Einzel garne aufrechtstehend
in der gleichen Ebene als Einheit angeordnet, wobei alle Spindeln von einem Elektromotor
angetrieben werden. Die Haspel oberhalb der Spindel zum Verzwirnen der Einzelgarne
wird durch ein Schneckengetriebe gedreht, das unter der hohlen Welle der Spindel
angeordnet ist. Bei dieser Anordnung werden die vorgezwirnten Garne auf der Hapselrolle
zusammengeführt und vereint, wobei es schwierig ist, die gleiche Spannung in den
beiden Garnen zu erhalten. Eine ungleiche Spannung in den Garnen ist jedoch nachteilig
für die Cordgarnstruktur. Ferner werden bei dieser Art der Verzwirnung der Einzelgarne
diese von oben zugeführt und nach Durchlauf des Ballons durch ein Auge in der Scheibe
geführt. In diesem Zusammenhang ist bekannt, daß die Gefahr besteht, daß der Ballon
unstabil wird. Ferner wird eine magnetische Einrichtung verwendet, um den Antrieb
der Aufwickelspule zu steuern, um eine Verminderung der Drehzahl der Aufwickelspule
mit zunehmendem Durchmesser des Wickels zu kompensieren. Weil es jedoch schwierig
ist, den Spalt genau einzustellen, wird die Spannung beim Aufwickeln allmählich
kleiner, wenn der Durchmesser des Wickels auf der Aufwickelspule größer wird. Es
ist jedoch wichtig, daß eine größere Spannung als die Spannung in dem Ballon aufrecht
erhalten wird. Der Spannungsbereich geht von der Spannung, die bei leerer Spule
herrscht, bis zu der Spannung, die bei voll aufgewickelter Spule vorhanden ist.
Es besteht
jedoch die Gefahr, daß die anfängliche Spannung größer
als der praktisch vertretbare Wert ist. Diese Schwierigkeit, eine angemessene und
gleichmäßige Spannung beim Aufwickeln und auch bei dem Doppeldrahtzwirnen aufrecht
zu erhalten, beeinflußt die Qualität der Cordgarnstruktur nachteilig.
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Die Maschine aus der GB-PS 915 942 weist eine Gruppe von drei Spindeln
zum Zwirnen der Einzelgarne und eine einzige Spindel zum Verzwirnen der Einzelgarne
zu dem Cordgarn auf, die in einer Ebene angeordnet sind und von einem einzigen Elektromotorangetrieben
werden, wobei der Vorratswickel in einer solchen Weise gelagert ist, daß er sich
leicht drehen kann. Die Drehung des Vorratswickels wird beeinflußt, wenn das Garn
von der Haspel der Cordgarnzwirneinheit angezogen wird, und, wenn die Geschwindigkeit,
mit der das Garn von dem Wickel abgezogen wird, konstant ist, ändert sich die Wickelgeschwindigkeit
des Wickels in der Mitte und an seinen entgegengesetzten Enden, so daß die Gefahr
besteht, daß der Wickel oder Garnkörper durchdreht oder daß die Geschwindigkeit
abfällt. Um dieses Problem zu lösen, ist ein Bremsriemen am Rand des Garnkörpers
vorgesehen, und ein Fühlerarm ist so angeordnet, daß er Kontakt mit dem Garn behält,
so daß er die Spannung des Garnes zur Steuerung der Abbremsung abtasten kann. Dennoch
besteht die Gefahr, daß ungleiche Spannungen, insbesondere in der anfänglichen Spannung,
auftreten, was die Bildung der Cordgarnstruktur nachteilig beeinflußt, wie bereits
erwähnt wurde. Beim Abwickeln des Garnes von dem Vorrats-Garnkörper wird das Garn
zusätzlich unter der Führung einer parallelen Stange geführt, so daß es erforderlich
ist, die Garne in Berührung mit der Oberfläche der Stange zu halten. Da der Vorratsgarnkörper
jedoch eine lange, zylindrische Form hat, läuft das Garn von der Spule mit einer
hin und her gehenden Bewegung ab, wobei die Gefahr besteht, daß sich das Garn verheddert
und bricht. Ein weiteres Problem dieser bekannten Maschine wird in der Einrichtung
zum Verzwirnen der Einzelgarne gesehen, bei der Reibungsglieder zum Antrieb der
Spulen statt magnetischer Einrichtungen, wie sie oben beschrieben wurden, verwendet
werden. Das Problem besteht hier darin, daß es schwierig ist, eine konstanten Reibungskoeffizienten
einzustellen und ein
Gleichgewicht unter den einzelnen Spulen zu
erreichen, so daß sich eine unstabile Aufwicklung des Garnes ergibt. Eine unstabile
Aufwicklung des Garnes führt zu einer ungleichmäßigen Spannung beim Aufwickeln ,
was die Cordgarnqualität besonders nachteilig beeinflußt. Bei der Herstellung von
Autoreifen ist es erforderlich, daß das Garn eine verhältnismäßig große Dehnbarkeit
hat. Unter den unstabilen Aufwickelspannungen wird jedoch die Zahl der Drehungen
des Zwirns nachteilig beeinflußt, so daß sich eine verminderte Festigkeit des Cordgarnes
ergibt. Bei diesem Cordgarn gibt es auch Schwierigkeiten beim nachfolgenden Weben.
Alle diese Faktoren führen dazu, daß die Fahrzeugreifen eine geringe Qualität haben.
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Direktdoppeldrahtzwirneinrichtung
zur Cordherstellung anzugeben, die gegenüber der oben an zweiter Stelle genannten
Maschine verbessert ist, und bei der sowohl"das Zwirnen der Einzelgarne als auch
das Verzwirnen der Einzelgarne zum Cordgarn durch Doppeldrahtzwirnspindeln ausgeführt
wird, wobei das Zwirnen und das Aufwickeln der Garne unter idealen Spannungsbedingungen
durchgeführt werden soll.
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Die erfindungsgemäße Direktdoppeldrahtzwirneinrichtung zur Cordgarnherstellung
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Garnzwirnspindeln zum Zwirnen der Einzelgarne
horizontal in dem oberen Teil der Einrichtung gelagert sind, und daß die Cordzwirnspindeln
zum Verzwirnen der Einzelgarne unterhalb der Garnzwirnspindeln und im Bereich von
50 bis 150 nach außen geneigt angeordnet sind. Der Neigungswinkel versteht sich
in Bezug auf den Montagerahmen der Einrichtung. Durch diese räumliche Anordnung
der Spindeln wird der Weg der Garne zwischen den Spindeln verlängert, so daß die
Möglichkeit einer Spannungsschwankung in den Garnen verringert wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich besonders für die Herstellung
von Cordgarn für industrielle Zwecke, beispielsweise zur Herstellung von Garnen
für die Verstärkung von Riemen, Reifencordgarnen, Fischnetzgarnen und Schnüren.
Wie bereits erwähnt wurde, läuft bei der erfindungsgemäßen Einrichtung des Zwirnen
der Einzelgarne und das Verzwirnen der Einzelgarne. zum Cordgarn kontinuierlich
söhne
Zwischenbearbeitung, beispielsweise Umspinnen, ab, so daß eine sequenzielle Cordgarnherstellung
sichergestellt ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
den restlichen Unteransprüchen in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen.
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Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise, perspektivische Darstellung der
erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 2 eine schematische seitliche Gesamtansicht
der Einrichtung von Fig. 1, wobei zwei Einheiten der Einrichtung in symmetrischer
Anordnung dargestellt sind; Fig. 3 eine schematische, perspektivische Darstellung
der Einrichtung von Fig. 2, wobei auch der Garnbruchdetektor und die Förderwalzen
gezeigt sind; Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch eine Doppeldrahtzwirnspindel
zum Zwirnen von Einzelgarnen bei der erfindungsgemäßen Einrichtung; Fig. 5 eine
perspektivische Darstellung des Gehäuses und der Kupplung der in Fig. 4 gezeigten
Spindel; Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Abstellvorrichtung, die bei
einem Garnbruch wirksam wird und zwischen den Spindeln zum Zwirnen der Einzelgarne
und den Spindeln zum Corngarnzwirnen liegt; Fig. 7 einen vertikalen Schnitt durch
eine Doppeldrahtzwirnspindel zum Verzwirnen der Einzelgarne in der erfindungsgemäßen
Einrichtung; Fig. 8 einen horizontalen Schnitt durch die Spindel von Fig. 7
entlang
der Linie VII - VII; Fig. 9 eine auseinandergezogene Darstellung der in der Fig.
8 gezeigten Spindel, wobei jede Welle mit Bezugszeichen A, B, C, D, E und F bezeichnet
ist; Fig. 10 eine teilweise, zum Teil gebrochene Frontansicht eines stationären
Topfes der Spindel von Fig. 7; und Fig. 11 einen horizontalen Schnitt entlang der
Linie X - X durch die Anordnung von Fig. 10.
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Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, sind zwei Doppeldrahtzwirnspindeln
zum Zwirnen der Einzelfäden oder -garne, im fogenden Garnspindeln (a) und (b) genannt,
horizontalparallel zu einander auf einem Montagerahmen 6 durch Kugellager 10 gelagert,
die in Gehäusen 8 liegen, die an Schienen 7 seitlich an dem Montagerahmen befestigt
sind, Unter den Garnspindeln ist eine Doppeldrahtzwirnspindel zum Verzwirnen der
Einzelgarne zu einem Cordqarn, im folgenden Cordspindel (c) genannt, leicht schräg
angeordnet, so daß ihre Drehachse unter einem Winkel von 50 - 150 in Bezug auf die
Mittellinie des Montagerahmens 6 geneigt ist. Die Cordspindel ist drehbar auf einem
stationären Topf 92 gelagert, in dem ein Gewicht 159 exentrisch vorgesehen ist,
wie in den Fig. 8, 10 und 11 gezeigt ist, so daß der Topf konstant immer in derselben
Weise orientiert bleibt.
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Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein Wirtel 16 drehbar auf einer Hohlwelle
9 durch ein Kugellager 17 gelagert. Eine Buchse 11 mit an Außenverzahnung,/der ein
konisches Kupplungstück 14 angreifen kann, ist an der Hohlwelle 9 durch einen Zapfen
13 befestigt. Eine Druckfeder 15 liegt zwischen einem Federteller 12 und dem Kupplungsstück
14 und drückt dieses in Richtung auf das Wirtel 16. Der Federteller 12, die Buchse
11 und die Kugellager werden an der Hohlwelle durch eine Mutter festgezogen, die
am oberen Ende der
Hohlwelle 9 liegt.
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Eine Scheibe 36 ist starr an der Hohlwelle 9 befestigt, um sicherzustellen,
daß diese Teile sich zusammen drehen. Ein Schutztopf 33 umschließt die Vorratsspule
38 auf deren Halterung 32, die durch Kugellager 29 und ein Polsterglied 30 (vorzugsweise
aus elektrisch leitendem Material) unabhängig von der Drehung der Hohlwelle 9 gemacht
ist. Der Schutztopf 33 hat ein Gewicht 34, das exentrisch an seinem Boden befestigt
ist, so daß der Schutztopf in einem stationären Zustand bleibt.
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Nach dem Einsetzen der Vorratsspule 38 in den Schutztopf 33 wird eine
Spanneinrichtung 40 auf dem Halter 32 befestigt. Durch die Spanneinrichtung 40 soll
dem Garn die anfängliche Spannung verliehen werden. Der Schutztopf 33 wird von einer
Kappe 35 abgedeckt, die eine konvergente zulaufende Oberseite hat, um zu verhindern,
daß das Garn 39 von dem Garn 41 in dem Garnballon aufgrund einer elektrostatischen
Kraft eingefangen wird.
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Im folgenden wird anhand der Fig. 3 und 6 die Abstellvorrichtung (d)
erläutert, die dazu dienen soll, einen möglichen Bruch in dem Garn festzustellen
und den Zwirnvorgang dann anzuhalten. Die Abstellvorrichtung (d) ist in jeder Einheit
bestehend aus zwei Garnspindeln und einer Cordspindel vorgesehen und sie ist auf
einer Schiene 52 durch Bolzen 55 befestigt und mit einer Betätigungsstange 56 versehen,
die auf einem Rahmen 54 durch einen Zapfen 57 schwenkbar gelagert ist. Zusätzlich
ist ein Hebel 61 in aufrechter Position in dem Rahmen 54 vorgesehen, der als Triggerhebel
für die Betätigunysstange 56 dient, wobei der Hebel 61 ebenfalls an dem Rahmen 54
durch einen Zapfen 62 schwenkbar gelagert ist. Der Hebel 61 hat eine durch einen
abgebogenen Abschnitt gebildete Ecke an einem Ende, in der ein Zapfen 63 an der
Betätigungsstange 56 ruhen kann. Der abgebogene Abschnitt des Hebels 61 hat eine
Ausnehmung 64, die den Zapfen 63 aufnimmt, wenn der Hebel 61 in der durch einen
Pfeil in Fig. 6 angedeuteten Richtung gezogen wird. Der Hebel 61 steht unter der
Wirkung einer Feder 67 um zu ermöglichen, daß der Zapfen 63 in der Ecke des Hebels
61 ruhen kann.
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- a a a On a SL
Die Betätigungsstange 56 hat zwei
Verbindungsstangen 59 und 60, die durch einen Zapfen 58 daran befestigt sind, um
sicherzustellen, daß diese sich gleichzeitig bewegen, wenn die Betätigungsstange
56 in der durch den Pfeil in Fig. 6 angedeuteten Richtung verschWenkt wird. Die
Verbindungsstangen 59 und 60 sind mit der Garnspindel (a) bzw. der Garnspindel (b)
verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt ist, und führen dort zu Verschiebungshebeln 20
(Fig. 5), an denen sie mit einem Schwenkzapfen 26 befestigt sind, Wenn die Betätigungsstange
56 nach oben bewegt wird, werden die zwei Verbindungsstangen 59 und 60 gegen die
Wirkung einer Feder 22, die an dem Verschiebungshebel 20 befestigt sind, abgesenkt,
so daß der Stift 63 in der Ecke des Hebels 61 ruhen kann. Auf diese Weise wird eine
Rolle 25, die an dem Verschiebungshebel 20 befestigt ist, von der äußeren Nute des
konischen Kupplungsgliedes 14 freigegeben, so daß das Kupplungsglied in eine Ausnehmung
18 auf der Rückseite des Wirtels 16 eingerückt wird, wodurch die Antriebskraft auf
die Hohlwelle 9 getragen wird (Fig. 4,5 und 6).
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Um den Betrieb der Spindeln (a) und (b) von Hand zu stoppen, wird
der Hebel 61 in der in Fig. 6 durch den Pfeil angedeuteten Richtung gezogen, so
daß der Zapfen 63 von der abgebogenen Ecke des Hebels 61 freikommen und in die Ausnehmung
64 einrücken kann.
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Dadurch kann die Betätigungsstange 56 abgesenkt werden, so daß die
Verbindungsstange 59 und 60 unter der Spannung der Feder 22 nach oben bewegt werden
können, wodurch der Endabschnitt des Kupplungsgliedes 14 in engen Kontakt mit einem
Bremschuh 28 kommen kann, der an dem Lagergehäuse 8 befestigt ist, so daß die Drehung
der Scheibe 36 einschließlich der Hohlwelle 9 gestoppt wird. Dadurch wird nur das
Wirtel 16 duch einen Riemen 174 in der Drehung gehalten.
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Im folgenden wird anhand der Fig. 4, 5 und 6 die Arbeitsweise der
Abstellvorrichtung (d) beschrieben.
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Das Garn 39, das von der Vorratsspule 38 in dem Abschnitt für das
Zwirnen der Einzelgarne abgezogen wird, wird über eine Spannungseinrichtung 40 in
die Hohlwelle 9 eingeführt und bildet den
Garnballon 41, während
es von dem Auge 37 in der Scheibe zu einer Fadenführeröse 42 verläuft. Das Garn
läuft über Führungsstangen 44 und 45, neben denen weitere Garnführungen 69 und 69'
mit zweiten Fadenführerösen 68 und 68' zu der Aufnahme der einzelnen Garne vorgesehen
sind. Die Garnführungen 69 und 69' sind mit Schwenkplatten 71 und 71' verbunden,
die mit dem Hebel 61 durch einen Schwenkzapfen 73 verbunden sind. Die Fadenführungen
69 und 69' sind auf Montageblöcken 70 bzw. 7a' befestigt. Der komplette Satz der
Schwenkplatten 71 und 71' und der Fadenführungen 69 und 69' kann sich um den Schwenkzapfen
79 wie eine Wippe schaukeln, und wenn der Satz durch das gespannte Garn vorgespannt
wird, wird er horizontal von den Schultern 72 und 72' in der Schwenkplatte abgestützt,
die gerade von dem Zahn einer sich konstant drehenden Zahnwalze 75 freigegeben ist.
Da der komplette Satz auf der Seite der Schwenkplatten 71 und 71' schwerer als auf
der Seite der Garnführungen 69 und 69' ausgebildet istRwerden, wenn die Belastung
bei einem möglichen Bruch des Garnes aufhört, die Schwenkplatten 71 oder 71' sich
absenken, bis ihre+Schultern 72 oder 72' in Eingriff mit dem Zahn der Zahnwalze
75 kommen. Dann wird der Hebel 61 um den Schwenkzapfen 62 im Gegenuhrzeigersinne
in Fig. 6 gedreht, so daß der Zapfen 63 sich aus der abgebogenen Ecke nach oben
in Ausnehmung 64 bewegen kann. Wenn der Zapfen 63 abgesenkt wird, folgt ihm die
Betätigungsstange 56, so daß die Verbindungsstangen 59 und 60 mit Hilfe der Feder
22 nach oben bewegt werden. Wenn die Verbindungsstangen 59 und 60 angehoben werden,
wird der Verschiebungshebel 20 um den Schwenkzapfen 19 gedreht, so daß das konische
Kupplungsglied von der Ausnehmung 18 freikommt und seine Endfläche in Anlage mit
dem Bremsschuh 28 bewegt wird. Auf diese Weise wird die Drehung der Hohlwelle und
der Scheibe gestoppt. Vorzugsweise hat die Druckfeder 15 in den Kupplungsglied 14
eine genügend starke Kraft, um die beim Einrücken des Kupplungsgliedes mit dem Wirtel
zu übertragende Kraft übertragen zu können. Andererseits soll die Zugfeder 22 an
dem Verschiebungshebel 20 eine genügende Stärke haben, um die Wirkung der Feder
14 zu überwinden, so daß das konische Kupplungsglied 14 von dem Wirtel 16 ausgerückt
und gegen den Bremsschuh 28 gedrückt wird. Die Breite der Nut in dem konischen
Kupplungsglied
14 zur Aufnahme der Rolle 25 soll etwas größer als der Außendurchmesser der Rolle
25 sein, so daß, wenn die Rolle in die Nut eingreift, beide Seiten der Rolle von
den Seitenwänden der Nut freikommen. Diese Einstellung kann durch SpannschIRuben
27 in den Verbindungsstangen 59 und 60 bewirkt werden.
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In der beschriebenen Weise kann man durch die Abstellvorrichtung (d)
von Hand das Zwirnen der Einzelgarne dadurch stoppen, daß man den Hebel 61 von Hand
anzieht,und der Zwirnvorgang kann au dz automatisch gestoppt werden, wenn eines
der Garne während dem Betrieb der Maschine bricht. In dem letzteren Fall wirken
die Fadenführerösen 68 oder 68' als Fühler für die Fadenspannung, und die beiden
Garnspindeln werden gleichzeitig gestoppt. Beim Starten des Maschinenbetriebs werden
die beiden Garnspindeln gleichzeitig durch Betätigung der Betätigungsstange 56 gestartet.
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Anhand der Fig. 1, 2 und 3 wird im folgenden die Anordnung für das
Verzwirnen der Einzelgarne oder -fäden erläutert. An einem Montageals rahmen 1 sind
zwei Schienen 2/Spindelbänke außen angebracht (Fig. 2) und die Schienen 2 sind jeweils
in einer solchen Weise montiert, daß sie nach außen geneigt sind, wobei der Neigungswinkel
vorzugsweise 5° - 15° gegenüber der vertikalen Achse des Rahmens ,1 beträgt.
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An der Spindelbank sind Kugellagergehäuse 86 angeordnet.
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Wie aus Fig. 7 zu ersehen ist, ist eine Hohlwelle 87 drehbar in dem
Kugellagergehäuse 86 durch das Kugellager 88 gelagert, und ein Wirtel 89 ist mit
der Welle 87 durch einen Keilzahn 90 und einen Bolzen 91 mit mittiger Bohrung befestigt.
Eine Scheibe 99 ist an einem Scheibenhalter 98 befestigt, der starr mit der Hohlwelle
87 verbunden ist.
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Der stationäre Topf 92 trägt die Spule 135, deren Antriebseinrichtung
und eine in Querrichtung hin- und hergehende Verteilereinrichtung. Der Topf bleibt
unabhängig von der Drehung der Hohlwelle 87 und der Scheibe 99 stationär, da der
Topf 92 auf der Hohlwelle 87 durch ein Kugellager 93 und ein Gummi-Polsterstück
94 gelagert ist.
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Der Topf 92 trägt, wie bereits erwähnt wurde, ein Gewicht 159, damit
er immer in der gleichen Weise orientiert bleibt. Innerhalb des Topf es 92 ist eine
Antriebs-Riemenscheibe 95 vorgesehen, die an der Welle 87 durch einen Keilzahn 96
zwischen zwei Kugellagern 93 befestigt ist, so daß die Riemenscheibe 95 sich mit
der Welle 87 dreht.
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Wie aus Fig. 9 zu ersehen ist, ist eine Welle 102 durch eine Mutter
an dem Topf 92 befestigt. Riemenscheiben 104 und 105 und ein Zahnrad 106, die miteinander
verbunden sind, sind durch Kugellager 103 drehbar auf der Welle 102 gelagert. Der
Antrieb von der Antriebs-Riemenscheibe 95 wird auf die Riemenscheibe 104 durch einen
Riemen 101 und dann an die Riemenscheibe 108, die auf einer weiteren Welle 114 gelagert
ist, durch einen Riemen 7 über die Riemenscheibe 105 übertragen. Die Riemenscheibe
108 ist auf dem Topf 92 durch eine Nabe 109 und Kugellager 110 gelagert. Die Riemenscheibe
108 ist mit einer Stahlplatte 111 versehen, die mit einem Permanentmagneten 112
zusammenwirkt, der auf der Unterseite eines Zahnrades 117 befestigt ist, daßseinerseits
mit einer Welle 114 mit Außengewinde befestigt ist, die in Fig. 9 allgemein mit
C bezeichnet ist. Das Gewinde 108 in der Welle 114 ist in einem Lagerstück 119 aufgenommen,
das an dem Topf 92 montiert ist. Der obere Teil des Gewindes 118 greift an einer
Buchse 120 mit einer entsprechenden Verzahnung an, die an der Welle 114 durch einen
Keil 121 befestigt ist. Auf der Buchse 120 ist ein Fühlerarm 122 montiert, und die
Verzahnung 123 hat eine kleine Steigung. Eine Fühlerrolle 124 kann sich mit Hilfe
eines Kugellagers 125 leicht um einen Zapfen 126 drehen.
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Wie aus den Fig. 8 und 9 zu ersehen ist, ist eine Zugfeder 128 zwischen
einem Stift 127 auf dem Fühlerarm 122 und einem Zapfen 125 gespannt, so daß die
Rolle 124 unter der Wirkung der Feder 128 in konstantem Kontakt mit dem Garn kommen
kann, das auf der Spule 1135 aufgewickelt wird. Bei dieser Anordnung wird der Arm
122 allmählich nach außen verschwenkt, während sich der Durchmesser des Garnkörpers
auf der Spule durch Aufwickeln von weiterem Garn vergrößert. Der Betrag, um den
der Arm 122 geschwenkt wird, ist gleich der Differenz zwischen dem Durchmesser der
leeren Spule 135 und dem Durchmesser der vollen Spule. Wenn der Arm 122 allmählich
auf
seiner halbkreisförmigen Bahn verschoben wird, wird auch die Welle 114 mit dem Außengewinde
durch die Buchse 120 mit der Keilverzahnung gedreht. Das Innengewinde auf dem Trägerstück
119 ist so ausgeführt, daß, wenn der Arm 122 nach außen verschwenkt wird, die Welle
114 durch eine öffnung 115 abgesenkt wird, so daß der Spalt 113 zwischen dem Magneten
112 und der Stahlplatte 111 verkürzt wird. Da der Spalt 113 somit entsprechend dem
Anwachsen des Außendurchmessers der Spule kleiner wird, wird das übertragene Drehmoment
entsprechend vergrößert.
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Im folgenden wird anhand der Fig. 7, 8 und 9 eine Verteilereinrichtung
beschrieben, die zwischen den beiden Flanschen der Spule 135 mit einer effektiv
reduzierten Geschwindigkeit hin- und herlaufen kann, um das Garn auf der Spule beim
Aufwickeln zu verteilen. Wenn die Hohlwelle 87 gedreht wird, wird diese Drehung
über die Riemenscheibe 95, den Riemen 101 und die Riemenscheibe 104 auf das Zahnrad
106 übertragen, so daß das Antriebszahnrad 136 einer Untersetzung 139 gedreht wird,
die ein Untersetzungsverhältnis von elf150 oder mehr hat. Der Antrieb wird ferner
durch an die Abtriebswelle 138 und ein Zahnrad 137 an ein Zahnrad 142 übertragen,
das an einer einer zylindrischen Leitspindel 143 befestigt ist, die durch ein Kugellager
141 auf einer Welle 140 gelagert ist, die von dem Topf 92 nach oben steht. Dadurch
kann sich die Leitspindel 143 mit einer gewünschten Geschwindigkeit drehen. Ein
Gleitstück 146 ist frei gleitbar auf einer Achse 145 gelagert, die an dem Topf 92
befestigt ist. Eine Hilfsachse 155' ist dazu vorgesehen, zu verhindern, daß das
Gleitstück 146 sich um die Hauptachse 145 dreht. Das Gleitstück 146 hat einen drehbaren
Führungsschuh 147, dessen vorderer Abschnitt in der Führungsnut 144 der Leitspindel
aufgenommen wird.
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An der gegenüber liegenden Seite des Schuhs 147 ist eine Führungsrolle
148 vorgesehen, die dazu dient, die Richtung des durch einen oberen Fadenführer
152 und einer Rolle 153 zu der Spule 135 angelieferten Cordgarns zu ändern. Bei
einer Drehung der Leitspindel 143 wird der Schuh 147 quer zu der Spule 135 über
die Leitspindel geführt, wobei er sich an der Führungsnut 144 entlang bewegt. Dadurch
wird das Cordgarn auf der Spule 135 gleichmäßig zwischen den beiden Flanschen der
Spule mit gleicher Dichte aufgewickelt.
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Ein oberer Führungsarm 150 ist an einem Armträger 149 durch einen
Scharnierzapfen 151 angelenkt, und der Armträger ist auf der Wellenachse 140 und
der Führungsachse 145 montiert, so daß der obere Führungsarm von Hand gedreht werden
kann, wenn eine Spule herausgenommen oder eingesetzt werden soll. Auf den Achsen
155 und 155' ist eine ringförmige Abdeckplatte 156 vorgesehen, um zu verhindern,
daß der Garnballon 1 58 sich in dem Innern der Spindeln verhängt. Der kreisförmige
Umfang der Platte 156 trägt zur Führung des Garnballons bei. Wie in Fig. 2 gezeigt
ist, können einer oder mehrere Ballonführungsringe 157 vorgesehen sein. Der Topf
92 ist mit einem Deckel 154 abgedeckt (Fig. 10), um das mögliche Eindringen von
Staub und Schmutz zu verhindern. An dem Deckel 154 ist die Achse 155 befestigt (Fig.
9).
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Wie auch in Fig. 10 gezeigt ist, ist der stationäre Topf 92 schräg
gelagert, so daß die Spindel unter einem Winkel von 50 - 150 geneigt ist, wie durch
den Winkel 0 angedeutet ist. Zusätzlich ist der Topf 92 mit dem Gewicht 159 versehen,
so daß er immer in der gleichen stationären Position gehalten wird, bei der das
Gewicht unten liegt.
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Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß der Topf 92 gegen die Kraft
des Gewichtes durch eine unerwartete Kraft von außen gedreht wird.
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Diese Möglichkeit besteht beispielsweise bei einem Unfall, beispielsweise,wenn
die Hohlwelle 87 brechen würde. Um diesen möglichen Unfall zu vermeiden, ist die
im folgenden beschriebene Anordnung vorgesehen. Ein Abschaltarm 206 ist auf einem
Schwenkzapfen 205 auf dem Deckel 154 befestigt, wobei der Schwenkzapfen 205 diametral
gegenüber dem Gewicht 159 liegt. Im normalen Betrieb ruht der Abschaltarm 206 auf
dem Anschlag 207. Wenn der Topf 92 jedoch gedreht wird, folgt ihm der Arm 206 und
wird unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in eine Position verschwenkt, die durch
das Bezugszeichen 206' angedeutet ist. In der Bahn des Abschaltarmes 206 ist eine
Einrichtung mit einer photoelektrischen Röhre (nicht gezeigt) angeordnet, die den
sich bewegenden Abschaltarm mit Hilfe eines elektromagnetischen Strahles 209 elektrisch
erfassen kann, und durch die der Elektromotor 161 abgeschaltet werden kann, um den
Betrieb zu stoppen. In Fig. 11 ist ein weiterer Anschlag 208 gezeigt, der dann wirksam
wird, wenn ein Zwirn in Z-Richtung gemacht wird. Nachdem der
Motor
abgeschaltet worden ist, kann es vorkommen, daß sich der Topf 92 aufgrund seiner
Trägheit während einer gewissen Zeit weiterdreht. Daher ist es bevorzugt, eine Magnetbremse
210 auf der Antriebswelle 165 anzuordnen und diese elektrisch mit der die photoelektrische
Röhre aufweisenden Einrichtung zu verbinden. Eine Warnglocke oder ein Warnlicht
kann zusätzlich vorgesehen sein.
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Die mit einem ersten Draht versehenen Einzelgarne werden durch Zulieferwalzen
80 und 80' und eine obere Walze 81 an die Hohlwelle 87 der Cordgarnspindel (c) zugeführt,
die anders als bei den bekannten Maschinen unterhalb der Garnspindeln (a) und (b)
und selbst unterhalb der Zulieferwalzen liegt. Auch die Eintrittsöffnung für das
Garn in die Hohlwelle liegt am untersten Teil derselben, so daß sich ein langer
Garnführungsabstand ergibt. Um eine mögliche Verhedderung des laufenden Garnes und
des Garnballons 158 zu vermeiden, ist ein Garnschutzrohr 83 vorgesehen, welches
von der Deckplatte 5 ausgeht. Das Schutzrohr 83 kann auch als Führung dienen, wenn
das Garn in die Maschine eingeführt wird. Unter der Cordspindel (c) ist ein5panner
84 (Fig. 3) als Zwischenträger für die mit einem ersten Draht versehene Garne vorgesehen,
der zwischen dem Garnschutzrohr 83 und der Hohlwelle 87 liegt. Der Spanner 84 verhindert,
daß ein gebrochenes Garn in dem Abschnitt mit der rotierenden Scheibe gefangenk
wird.
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Um einen automatischen Betrieb zu gewährleisten, müssen die Garnspindeln,
die Cordspindeln und die Zulieferwalzen während des gesamten Ablaufes synchron gedreht
werden. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wird die Maschine von einem einzigen
Elektromotor synchron angetrieben, wie im folgenden beschrieben wird. Der Motor
161 treibt über eine Antriebsriemenscheibe 162, einen Riemen 163 und eine Riemenscheibe
164 die Hauptantriebswelle 165 an, die entlang der Mittellinie der Maschine angeordnet
ist und in dem Rahmen 1 der Maschine durch Kugellager 177 gelagert ist. Auf jeder
Seite der Hauptwelle 165 können bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei oder
mehr Cordspindeln I durch eine gemeinsame Riemenscheibe 178 angetrieben werden.
Die Cordspindeln werden durch einen Endlosriemen
179 angetrieben,
der über die Riemenscheiben 183 und 183' und eine Führungsscheibe 180 gelegt ist.
Die Riemenscheiben 183 und 183' werden auf entsprechenden Hebeln 181 und 181' getragen,
die an den Schwenkzapfen 182 und 182' gelagert sind. Die Hebel 181 und 181' sind
mit einem Zapfen 185 bzw. einem Einstellbolzen 186 versehen.
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Zwischen dem Zapfen 185 und dem Einstellbolzen 187 ist eine Spiralfeder
gespannt, so daß der Riemen 179 die erforderliche Spannung erhält. Ein Anschlag
187 ist an dem Rahmen 1 vorgesehen, um ein unerwünschtes Ausschwenken des Hebels
181' zu verhindern, wenn der Antrieb des Riemens 179 eingeschaltet wird. Wenn die
Riemenscheibe 178 in Rückwärtsrichtung gedreht wird, um einen Zwirn mit entgegengesetzter
Drehrichtung zu erhalten, muß der Anschlag 187 auf der gegenüberliegenden oder komplimentären
Stelle liegen, so daß er eine unerwünschte Verschwenkung des Hebels 181 verhindern
kann. Der Riemen wird zwischen den beiden schrägmontierten Cordspindeln (c) und
(c') durch die Scheibe 188 geführt, die als Zwischenglied dient, um sicher zustellen,
daß der Riemen zwischen den Riemenscheiben 89 und 89' gerade verläuft. Wie bereits
erwähnt wurde, ist kein Spezialriemen erforderlich, vielmehr kann ein gewöhnlicher
Endlosriemen r verwendet werden.
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Um die Garnspindeln (a), (b), (a') (b') anzutreiben, ist eine Antriebsriemenscheibe
166 auf der Hauptwelle 165 vorgesehen, von der die Antriebskraft über einen Riemen
167 auf eine Riemenscheibe 168 und von deren Welle auf ein Getriebe 169 übertragen.
In dem Getriebe wird der Antriebszug in zwei Teilzüge unterteilt, die die Riemenscheiben
170 und 170', die Riemen 171 und 171', die Riemenscheiben 172 und 172' und die Antriebsriemenscheiben
173 und 173' aufweisen.
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Zwischen den Antriebsriemenscheiben 173 und 173' und weiteren Riemenscheiben
175 und 175' sind Riemen 174 vorgesehen, die die Garnspindeln (a), (a'), (b) und
(b') antreiben. Vorzugsweise sind die Riemenscheiben 175 und 175' mit einer geeigneten
Spannungsvorrichtung (nicht gezeigt) versehen, damit die erforderliche Spannung
aufrechterhalten werden kann. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind eine geeignete
Anzahl von Spannriemenscheiben zwischen den beiden Riemenscheibenpaaren 173 und
175; 173' und 175' vorgesehen, um den Schlupf auf ein Minimum herabzusetzen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird nun die Arbeitsweise der Zulieferwalzen
beschrieben, von denen die Zahl der Drehungen beim Zwirnen abhängt. Die Zulieferwalzen
erhalten ihren Antrieb von der Hauptwelle 165. Ein Antriebsritzel 189 für die Zulieferrollen
ist an dem Ende der Hauptwelle befestigt und überträgt deren Antriebskraft über
ein Untersetzungszahnrad 190 und eine Welle 191 an ein Zahnrad 192, das ein damit
kämmendes Zahnrad 193 antreibt, welches über eine Welle 194 mit einem Zahnrad 195
verbunden ist. Auf diese Weise werden die beiden Zahnräder 196 und 196', durch die
die Wellen 197 und 197' gedreht werden, angetrieben, so daß über Riemenscheiben
198 und 198', Riemen 199 und 199' die Antriebsriemenscheiben 200 und 200' sowie
die hinteren Walzen 80'angetrieben werden. Die hintere Walze 80' hat ein zusätzliches
Zahnrad 201, das an einem Leerlaufzahnrad 202 angreift, welches mit einem weiteren
Zahnrad 203 kämmt. Durch dieses Zahnrad 203 wird die vordere Walze 80 in derselben
Richtung wie die hintere Walze 80' gedreht. Die Zulieferwalzen 80 und 80' werden
von einem Ständer 82 getragen, der auf dem oberen Rahmenbalken 5 befestigt ist,
der auf dem Zwischenrahmen 1 montiert ist. An den einzelnen Zulieferwalzeneinheiten
wird die obere Walze 81 in Berührung mit den Walzen 80 und 80' gehalten, so daß
sicher gestellt ist, daß die vorher gezwirnten Einzelgarne 48 und 48' bis zu der
Cordspindel (c) erfaßt und geführt sind.
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Die andere Seite der Maschine ist in derselben Weise aufgebaut, so
daß sich eine ins einzelne' gehende Beschreibung erübrigt. Die Zahl der Zwirndrehungen
kann durch die Austauschzahnräder 192, 193 und 195 gesteuert werden, von denen die
Zahnräder 192 und 193 wegen ihres festen axialen Abstandes zusammen ausgetauscht
werden.
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Bei der oben beschriebenen Anordnung des Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Maschine werden die Garne in der folgenden Weise geführt, gezwirnt
und aufgewickelt. Die Garne 39 und 39' werden von den Vorratsgarnkörpern 38 durch
die Zulieferwalzen 80 und 80' und die obere Walze 81 abgezogen und in die Bohrung
der Hohlwelle 9 eingeführt, nachdem eine ungleichmäßige Spannung gegebenenfalls
korrigiert und die anfängliche Spannung durch eine geeignete Spannungseinrichtung
in den Garnen erzeugt worden ist. Da die Hohlwelle
9 und die Scheibe
36 durch den Riemen 174 und die Riemenscheibe 16 gedreht werden, wird an den Garnen
ein erster Draht verliehen, während sie unter einem rechten Winkel zu dem Auge 37
der Scheibe 36 verlaufen, und es wird ihnen ein zweiter Draht verliehen, wenn die
Garne von dem Auge 37 zu dem Fadenführer 42 verlaufen, wobei sie auf diesem Weg
die Garnballons 41 und 41' bilden. Die zwei Garne treffen sich auf der Führungsstange
44. Danach werden die Garne durch die Garnführerösen 68, 68' der Überwachungseinrichtung
(Fig. 6) geführt, um einen möglichen Bruch der Garne zu überwachen.
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Zwischen den Führungsstangen 45 und 46 werden die Garne in Kontakt
mit dem Spanndraht 78 gehalten, wodurch ihnen die erforderliche Spannung erteilt
wird (Fig. 6).
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Die Garne 85 werden dann in das Garnschutzrohr 83 eingeleitet und
von der Öffnung am unteren Ende des Garnschutzrohres über den Spanner 84 geführt,
so daß sie in die Hohlwelle 87 eintreten. Da die Hohlwelle 87 und die Scheibe 99
durch den Riemen 179 und das Wirtel 89 konstant mit der gleichen Geschwindigkeit
gedreht werden, wird den Garnen ein Draht in der entgegengesetzen Richtung wie der
vorangehende Draht bei den Einzelgarnen erteilt, wenn sie unter einem rechten Winkel
zu dem Auge 100 der Scheibe geführt werden, und ein zweiter Draht wird dem Cordgarn
erteilt, wenn es ,zwischen dem Auge 100 und dem oberen Cordgarnführer 152 verläuft,
wobei die Garne auf diesem Weg den Garnballon 158 bilden. Dann werden die verzwirnten
Garne als Cordgarne in dem Garnballon über den oberen Garnführer 152, eine Führungsrolle
153 und eine Führungsrolle 148, die auf Gleitstück 146 gelagert ist, geführt und
auf der Spule 135 aufgewickelt.
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Die Drehungszahl der Cordverzwirnung und auch deren Einzelgarnverzwirnung
wird durch die Wahl der Drehzahlen der Hohlwellen in den Garnspindeln und den Cordspindeln
in Bezug auf die Zuliefergeschwindigkeit des Garnes von den Zulieferwalzen 80, 80'
und 81 bestimmt. Für das Zwirnen der Einzelgarne werden diese von einer Stelle oberhalb
der Scheibe geführt, und bei dem Cordgarnzwirnen werden die Garne ebenfalls von
oberhalb geführt, d. h. von der
Einzelgarn-Zwirneinrichtung, die
in dem oberen Teil der Maschine montiert ist. Wenn daher die Richtung der Drehung
im Uhrzeigersinn orientiert ist (Blickrichtung von oberhalb dem Topf 92) erfolgt
die Zwirnung der Einzelgarne in Z-Richtung und die Zwirnung der Cordgarne in S-Richtung.
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In der folgenden Tabelle sind Vergleichsdaten aufgelistet, um das
herkömmliche Verfahren bei dem der erste und der zweite Draht durch Ringzwirnaggregate
erzeugt wird, das herkömmliche, kombinierte Verfahren, bei dem der erste Draht durch
Doppeldrahtzwirnspindeln und der zweite Draht durch Ringzwirnspindeln erzeugt wird,
und das Verfahren bei der erfindungsgemäßen Direktdoppeldrahtzwirneinrichtung vergleichen
zu können, bei der für den ersten und den zweiten Draht Doppeldrahtzwirnspindeln
eingesetzt werden.