-
Doppeldrahtzwirnspindel.
-
Die Erfindung betrifft eine Doppeldrahtzwirnspindel mit einer im wesentlichen
vertikalen Hohlspindel, einem die Vorlagespule aufnehmenden, auf der Hohlspindel
gelagerten, durch Dauermagnete stillstehend gehaltenen Spulenträger, einem die Vorlage
spule und die Hohlspindel konzentrisch umgebenden, mit dieser durch eine unterhalb
des Spulenträgers angeordnete Scheibe verbundenen, mitrotierenden, im wesentlichen
zylindrischen Ballonbegrenzer aus Metall, der sich über die ganze Höhe der Vorlagespule
erstreckt, einem vom Zentrum der Hohlspindel aus in der Scheibe radial nach außen
verlaufenden Fadenleitkanal, einem unterhalb der Scheibe angeordneten Wirtel und
einem am Spulenträger vorgesehenen ersten Satz von Dauermagneten, der mit einem
am stationären Maschinenteil angeordneten zweiten Dauermagnetsatz zusammenwirkt.
-
Beim Doppeldrahtzwirnen rotiert bekanntlich das die Hohlspindel verlassende
Fadenstück um die stillstehende Vorlagespule
und bildet dabei einen
rotierenden Fadenballon.
-
Da mit zunehmendem Ballondurchmesser die Faden spannung zunimmt und
da außerdem ein freischwingender Fadenballon einen zu großen gegenseitigen Abstand
der Doppeldrahtzwirnspindeln erforderlich machen würde, ist es üblich einen die
Hohlspindel konzentrisch umgebenden Ballonbegrenzer vorzusehen, an dessen Innenseite
der Faden anliegt.
-
Bei den üblicherweise stationär angeordneten Ballonbegrenzern gleitet
der rotierende Faden mit sehr hoher Geschwindigkeit an der Innenwand des Ballonbegrenzers,
was zu einem unerwünschten, faserflugverursachenden Fadenabrieb und bei synthetischen
Garnen zu einer Beschädigung durch die Reibungshitze führt. Die Relativbewegung
zwischen dem rotierenden Fadenballon und der Ballonbegrenzerinnenwand ist umso größer
je größer der Durchmesser der Vorlagespule und dementsprechend auch der Durchmesser
des Ballonbegrenzers und Je höher die Spindel geschwindigkeit ist.
-
Um die durch die hohe Relativbewegung bedingte Reibung zwischen Ballonbegrenzer
und Faden zu vermindern, wurden bereits Doppeldrahtzwirnspindeln vorgeschlagen,
bei denen der Ballonbegrenzer mitrotiert (vgl. US-PS 3 007 299, DT-PS 1 268 031
und CH-PS 417 418). Das Problem bei derartigen mitrotierenden Ballonbegrenzern besteht
hauptsächlich darin, die innerhalb des rotierenden Ballonbegrenzers angeordnete
Vorlagespule durch geeignete Mittel stillstehend zu halten.
-
Bei einer bekannten Doppeldrahtzwirnspindel der eingangs erwähnten
Art (vgl. US-PS 3 007 299) ist ein erster Satz von Dauermagneten an dem der Scheibe
zugekehrten Boden des Spulenträgers angeordnet und ein zweiter Satz von Dauermagneten
unterhalb der Scheibe an einem ruhendenMaschinenteil.
Würde die
zusammen mit der Hohlspindel rasch rotierende Scheibe aus elektrisch leitendem Metall
bestehen, so würde sie sich infolge der entstehenden Wirbel ströme stark erhitzen
und außerdem entsteht durch die Wirbelströme in der Scheibe eine bremsende Wirkung.
Aus diesem Grund besteht auch bei dieser bekannten Doppeldrahtzwirnspindel die Scheibe
aus Kunststoffmaterial. Bisher gibt es jedoch kein geeignetes Kunststoffmaterial,
welches eine genügende Steifigkeit und Formbeständigkeit aufweist um bei Ballonbegrenzern
größeren Durchmessers die bei hoher Spindelgeschwindigkeit auftretenden Kräfte ohne
Verformung der Scheibe zwischen Spindel und Ballonbegrenzer zu übertragen.
-
Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der Ballonbegrenzer nur fliegend,
d. h. einseitig, über die Scheibe mit der Hohlspindel verbunden ist, und daß schon
eine kleine Unwucht des Ballonbegrenzers bei hohen Spindelgeschwindigkeiten und
großem Ballonbegrenzerdurchmesser zu sehr großen einseitig wirkenden Zentrifugalkräften
führen kann. Aus diesem Grund ist der Kunststoff als Material für die Scheibe ungeeignet.
-
Ähnliches trifft auch zu, wenn bei einer anderen bekannten Doppeldrahtzwirnspindel
(vgl. DT-PS 1 268 031) der zweite Satz von Dauermagneten den Ballonbegrenzer in
seinem unteren Teil konzentrisch umgibt. In diesem Fall muß der Ballonbegrenzer
aus nichtleitendem Material gefertigt sein, um eine Wirbelatrombildung zu verhindern.
Nicht armierte Kunststoffe scheiden wegen ihrer geringen Zugfestigkeit und Formbeständigkeit
von vornherein aus, mit Endlosfäden armierte Kunststoffe sind jedoch bei der notwendigen
Festigkeit und Oberflächengüte unwirtschaftlich teuer in der Herstellung.
-
Es hat sich gezeigt, daß den wirtschaftlichen und technischen Anforderungen
mitotierender Ballonbegrenzer, insbesondere
für Vorlagespulen von
300 mm Durchmesser und mehr, nur metallisce und damit elektrisch leitende Materialien
genügen. Im übrigen tritt bei der Magnetanordnung im unteren Bereich des Ballonbegrenzers
noch der weitere Nachteil auf, daß ein verhältnismäßig großer Abstand zwischen dem
ersten und dem zweiten Magnetsatz entsteht.
-
Dies ist darauf zurückzuführen, daß der mitrotierende Ballonbegrenzer
bei höheren Spindelgeschwindigkeiten und großem Durchmesser aus Sicherheitsgründen
mit einem stationären Schutztopf umgeben sein muß und daß sich der Magnetabstand
um den Sicherheitsabstand zwischen Schutztopf und Ballonbegrenzer vergrößert.
-
Bei einer anderen bekannten Doppeldrahtzwirnspindel (vgl. CH-PS 417
418) ist die Spindel unter einem Winkel von ca. 30° gegenüber der Vertikalen geneigt.
Der Spulenträger weist ein exzentrisch angeordnetes Gewicht auf, welches den Spulenträger
in seiner Ruhelage hält. Bei schrägstehender oder gar horizontaler Spindel entsteht
durch das Gewicht der Vorlage spule eine einseitige Belastung der Spindel. Das hierdurch
erzeugte Biegemoment bewirkt eine vergrößerte LageFeBstung und verkürzt die Lebensdauer
der Lager ganz wesentlich. Bei großen Vorlagespulen, die Gewichte bis zu 20 kg aufweisen
können, ist aus diesen Gründen die schräge oder horizontale Anordnung der Spindeln
unwirtschaftlich.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldrahtzwirnspindel
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die für Vorlagespulen größeren Durchmessers
wirtschaftlich herstellbar ist, bei der alle stark beanspruchten Teile aus Metall
bestehen können und deshalb für hohe Spindelgeschwindigkeiten geeignet ist und die
außerdem eine hohe Lebensdauer aufweist.
-
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der erste Dauermagnetsatz
an dem der Scheibe abgewandten oberen Ende des Spulenträgers oder eines in die Spulenhülse
drehfest einsteckbaren Einsatzes angeordnet ist, daß an einem oberhalb des Ballonbegrenzers
vorgesehenen Haltearm der zweite Dauermagnetsatz vorgesehen ist und daß der Haltearm
durch eine Schwenkachse mit dem stationären Maschinenteil verbunden und aus dem
Bereich oberhalb des Ballonbegrenzers herausschwenkbar ist.
-
Bei der neuen Doppeldiahtzwirnspindel werden durch die Magnetanordnung
am oberen, der Scheibe abgekehrten Ende der Spindel Wirbelströme vermieden, da zwischen
den zusammenwirkenden Dauermagnetsätzen keine rotierenden Metallteile vorhanden
sind. Da überhaupt in dem Raum zwischen den Dauermagnetsätzen nur der Faden läuft
und der Fadenlauf durch geeignete Führungseinrichtungen in diesem Bereich innerhalb
sehr kleiner Grenzen gehalten werden kann, können die Dauermagnetsätze einen geringen
Abstand zueinander aufweisen und es sind demzufolge weniger oder schwächere Dauermagnete
erforderlich. Entscheidend ist jedoch, daß sämtliche stark beanspruchten Teile in
wirtschaftlicher Weise aus Metall hergestellt werden können. Metall hat auch die
genügende Festigkeit und es läßt sich leicht die gewünschte glatte Oberflächenbeschaffenheit
sn der von dem Faden berührten Innenseite des Ballonbegrenzers erreichen.
-
Dank der hohen Festigkeit von Metall und der Ballonbegrenzer und die
ihn tragende Scheibe steif genug um auch bei hohen Spindelgeschwindigkeiten und
Durchmessern der Vorlagespulen eine unzulässige Verformung dieser Teile auszuschließen.
-
Eine Verformung der Teile infolge kleiner Unwuchten könnte nämlich
bei großem Ballonbegrenzerdurchmesser und hohen Spindelgeschwindigkeiten zu einer
sofortigen Zerstörmung des Ballonbegrenzere führen. Durch die vertikale Anordnung
der
Spindel werden außerdem die bei schräger oder horizontaler Spindelanordnung auftretenden
Nachteile vermieden, so daß die neue Doppeldrahtzwirnspindel insbesondere für sehr
große Vorlagespulen mit einem Gewicht bis zu 20 kg und mehr geeignet ist. Dank der
schwenkbaren Anordnung des den zweiten Dauermagnetsatz tragenden Haltearmes wird
die Bedienung der Spindel beim Einsetzen neuer Vorlagespulen oder beim Einfädeln
und Anknoten des Fadens in keiner Weise beeinträchtigt.
-
Weitere vorteilhafte ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
-
Die Erfindung ist anhand von mehreren in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen in folgendem näher erläutert. Die lig. 1 - 3 zeigen drei verschiedene
Ausführungsbeispiele von Doppeldrahtzwirnspindeln jeweils im Längsschnitt.
-
In der Zeichnung ist mit 1 ein stationäres Maschinenteil bezeichnet,
an dem die insgesamt mit 2 bezeichnete Doppeldrahtzwirnspindel in bekannter Weise
gelagert ist. Die Doppeldrahtzwirnspindel 2 besitzt eine im wesentlichen vertikale
Hohlspindel 3, auf der der Spulenträger 4 mittels der Lager 5 und 6 gelagert ist.
Unterhalb des Spulenträgers 4 weist die Hohlspindel eine mit ihr aus einem Stück
bestehende oder fest mit ihr verbundene Scheibe 7 auf, die einen aus Metall (Blech)
bestehenden, im wesentlichen zylindrischen Ballonbegrenzer 8 trägt. Der Ballonbegrenzer
umgibt die Hohlspindel 3 und die von dem Spulenträger 4 getragene Vorlage spule
V konzentrisch und erstreckt sich über die ganze Höhe der Vorljigespule. In der
Scheibe 7 ist außerdem ein vom Zentrum der Hohl spindel 3 radial nach außen verlaufender
Fadenleitkanal 9 vorgesehen, der in der
Nähe der Innenfläche 8a
des Ballonbegrenzers 8 mündet.
-
Unterhalb der Scheibe 7 weist die Hohlspindel 3 den Wirtel 10 auf,
welcher in bekannter Weise von einem nicht dargestellten Riemen angetrieben wird.
Der Ballonbegrezer ist ferner zweckmäßig von einem ihn mit geringem Abstand konzentrisch
umgebenden Schutztopf 11 gegen ungewollte Berührung geschützt. Der Schutztopf 11
ist über die Verbindungsstücke 11a mit dem stationären Maschinenteil 1 verbunden.
-
An dem der Scheibe abgewandten oberen Ende 12 des Spulenträgers 4
ist ein erster Satz von Dauermagneten 13 angeordnet.
-
Das obere Ende 12 des Spulenträgers 4 ist mit letzterem drehfest verbunden.
In dem oberen Ende 12 des Spulenträgers ist ferner ein Fadenkanal 14 vorgesehen,
der koaxial zur Hohlspindel 3 verläuft. An einem oberhalb des Ballonbegrenzers 8
vorgesehenen Haltearm 15 ist an einem Tragkörper 16 ein zweiter Satz von gegenpoligen
Magneten 17 vorgesehen, die den Magneten 13 gegenüberstehen und mit diesen zusammenwirken.
Der Tragkörper 16 ist zweckmäßig mit einer zentralen Bohrung 18 versehen, die als
Fadenführer dient. Der Haltearm 15 ist über eine horizontale und außerhalb der Verlängerung
des Ballonbegrenzers 8 angeordnete Schwenkachse 19 mit dem stationären Maschinenteil
1 so verbunden, daß der Haltearm 15 aus seiner in der Zeichnung dargestellten horizontalen
Betriebsstellung um mindestens 90° in seine Ruhestellung hochschwenkbar ist.
-
Zur Verringerung der Bauhöhe und zur Erhöhung der Betriebssicherheit
ist vorteilhaft an dem oberen Rand 8b des Ballonbegrenzers 8 etwas oberhalb des
oberen Endes der Vorlagespule V ein zweiter Fadenführer 20 vorgesehen. Der Fadenführer
20 ist zweckmäßig als zum Ballonbegrenzer 8 konzentrischer Ring ausgebildet, der
mit geringem Abstand von der Innenfläche
8a des Ballonbegrenzers
8 angeordnet und mit diesem an mehreren Stellen 21 verbunden ist. Von dem Fadenführungsring
20 verläuft der Faden im wesentlichen horizontal zu dem zentralen Fadenführer 18.
Auf diese Weise kann die Höhe des Ballonbegrenzers 8 nur wenig größer sein als die
Höhe der Vorlage spule V und der zentrale Fadenführer 18 kann etwa in Höhe des oberen
Randes 8b des Ballonbegrenzers 8 angeordnet sein, so daß eine geringe Gesamtbauhöhe
der Doppeldrahtzwirnspindel erreicht wird.
-
Mit dem Haltearm 15 ist zweckmäßig noch ein den Schutztopf 11 oben
verschließender, scheibenartiger Deckel 22 verbunden. Dieser Deckel verhindert eine
nach oben gerichtete Luftströmung innerhalb des Schutztopfes 11 und trägt außerdem
zur Geräuschdämpfung bei.
-
Die Wirkungsweise ist folgende: Der Faden F wird von der Vorlagespule
V über Kopf abgezogen und läuft dann durch den oberen Teil 12 des Sptlenträgers
4 und die zentrale Bohrung der Hohlspindel 3 nach unten. Am oberen Ende der Vorlagespule
V kann hierbei ein die Spulenhülse 23 mit Abstand umgebender loser Ring 24 vorgesehen
sein, der auf dem von der Vorlage spule V abgezogenen Faden F aufliegt. Dieser lose
Ring 13 verhindert bei hohen Liefergeschwindigkeiten daß beim Uberkopfabzug ein
Ballon entsteht, welcher in die Rotationsebene des Fadenstückes F1 gelangen könnte
und damit Fadenbrüche verursachen würde.
-
Der Faden tritt an der Mündung 9a des Fadenleitkanales 9 aus und verläuft
dann im wesentlichen axial an der Innenwand 8a des Ballonbegrenzers 8 nach oben.
Da hierbei der Faden sich relativ zur Innenwand 8a nur mit der Liefergeschwindigkeit
bewegt, die wesentlich geringer ist als die Rotationsgeschwindigkeit können keine
Schädigungen des Fadens
eintreten. Uber den am oberen Rand des
Ballonbegrenzers 8 vorgesehenen Fadenführungsring 20 läuft dann das Fadenstück F1
im wesentlichen horizontal zu dem zentralen Fadenführer 18 und von diesem aus in
üblicher Weise zu der nicht dargestellten Aufwickelspule. Da der Fadenführungsring
20 nur an einigen im größeren Winkelabstand angeordneten Stellen 21 mit dem Ballonbegrenzer
verbunden ist, kann sich der Faden F1 in einem gewissen Winkelbereich auf dem Fadenführungsring
20, verursacht durch gewisse Spannungsschwankungen, in Umfangsrichtung bewegen.
Da hierbei der Faden nicht immer über die gleiche Stelle des Fadenführungsringes
21 läuft, braucht dieser nicht gegen Verschleiß besonders geschützt zu werden. Während
die Hohlspindel 3 und der Ballonbegrenzer 8 mit hoher Geschwindigkeit umlaufen wird
der Spulenträger 4 durch die Magnete 13 und 17 und damit auch die Vorlagespule V
stillstehend gehalten.
-
Muß eine neue Vorlagespule V eingesetzt oder müssen sonstige Wartungsarbeiten
innerhalb des Ballonbegrenzers durchgeführt werden, so kann der Arm 15 nach oben
geschwenkt werden und er behindert dann in seiner Ruhestellung in keiner Weise diese
Wartungsarbeiten bzw. das Einsetzen einer neuen Vorlagespule.
-
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste
Satz von Dauermagneten 13 am oberen Ende eines in die Spulenhülse 23 einsteckbaren
Einsatzes 26 angeordnet. Der Einsatz 26 ist dabei form- oder kraftschlüssig drehfest
mit der Spulenhülse 23 verbunden. Der Einsatz 26 kann bereits vor dem Einsetzen
der neuen Vorlagespule mit der Spulenhülse 23 verbunden werden. Wird er vorteilhafterweise
pilz- oder knaufförmig ausgebildet, so kann er als gut faßbares Halteteil beim Austausch
der Vorlagespulen dienen. Die übrigen Teile der Doppeldrahtzwirnspindel sind bei
diesem Ausführungsbeispiel gleichartig ausgebildet und
deshalb
nicht nochmals beschrieben.
-
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Spuleträger
4' einen an sich bekannten, die Vorlagespule V konzentrisch umgebenden Spulentopf
oder -korb 25 auf 1 welcher unterhalb der Vorlagespule V mit dem Spulenträger 4'
verbunden ist. Der Spulentopf oder -korb 25 erstreckt sich bis etwas oberhalb des
oberen Randes der Vorlagespule. Ein erster Satz von Dauermagneten 13' ist am oberen
Rand 25a des Spulentopfes oder -korbes 25 angeordnet. Der zweite Dauermagnetsatz
17' ist dicht oberhalb des ersten Dauermagnetsatzes 13' an dem Haltearm 15' bzw.
-
einem mit dem Haltearm verbundenen Deckel 22' angeordnet.
-
Diese Anordnung der Magnete ist besonders vorteilhaft bei Vorlagespulen
mit einem geringen Hülsendurchmesser. Da die Dauermagneten 13' und 17' außerdem
auf einem größeren Durchmesser angeordnet sind und demnach an einem größeren Hebelarm
wirken, kann die Anzahl der Magnete bei gleichem Haltemoment verringert werden.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. So könnte beispielsweise auch der Haltearm um eine vertikale Achse seitlich
wegschwenkbar sein, falls auf den den Schutzmantel abschließenden Deckel verzichtet
wird.
-
Leerseite