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Ring für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen
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******** Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ring für Ringspinn-
und Ringzwirnmaschinen, mit einem Läuferflansch und einer unterhalb des Läuferflansches
auf der Ringinnenseite liegenden, mit dem Läuferflansch mittels eines Ringsteges
verbundenen, ringförmigen, nach innen verlaufenden Läuferstützfläche.
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Ein solcher Ring ist als sogenannter "nicht ausfädelnder Ring" bekannt
und weist gegenüber dem keine Stützfläche für den Läufer aufweisenden, gewöhnlichen
Ring den Vorteil auf, dass nach dem Abstellen der Arbeitsstelle - unabhängig davon,
ob die ganze Maschine oder nur die betreffende Arbeitsstelle (z.B. zwecks Fadenbruchbehebung)
abgestellt wurde - der Läufer sich mit seinem inneren Schenkel auf die
Läuferstützfläche
abstützen kann und somit den Austrittsweg des Fadens abschliesst. Der Faden bleibt
also zwischen ?ing und Läufer gefangen und kann sich nicht mehr aus dem Läufer ausfädeln.
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Die Ausfädelungsgefahr wird durch gewisse Randbedingungen beeinflusst,
wie z.B. durch die Art des gesponnenen .laterials und durch die dem Garn erteilte
Drehung. Sie steigt mit zunehmender Garndrehung (bzw. Verzwirnung) an, weil ein
stark gedrehtes Garn (bzw. Zwirn) die Tendenz hat, sich bei Stillstand der Spindel
unter Krängelbildungauf dem Tieg vom Streckwerk über den Läufer zur Spule zusammenzuziehen,
d.h.
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in Längsrichtung zu schrumpfen. Dadurch wird das Garn oft direkt aus
dem Läufer herausgezogen, d.h. ausgefädelt.
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Aus der japanischen Gebrauchsmusterbekanntmachung 32.263/1974 ist
ein Ring des genannten Typs bekannt, bei welchem die gewünschte Wirkung des "nicht
Ausfädelns" durch eine Kombination von Merkmalen, welche sowohl den Ring als auch
den auf ihm rotierenden Läufer betreffen, erreicht werden soll. Dem Läufer wird
eine geschlossenere Form als üblich gegeben. Die zwei offenen Läufer schenkel sind
hakenförmig gegen das
Läuferjoch gebogen. Ferner weist der Läuferflansch
des Ringes in seiner unteren Partie (beidseitig des Ringsteges) eine Nut auf, in
welcher die hakenförmigen Läuferschenkel tiefer als bei gewöhnlichen Ringen unter
den Flansch eindringen können. Schliesslich ist unterhalb des Läuferflansches auf
der Ringinnenseite eine mit dem Läuferflansch mittels eines zylindrischen Ringsteges
verbundene Läuferstützfläche vorgesehen, auf welche sich der innere Schenkel des
Läufers während des Stillstandes abstützt. Die Läuferstützfläche wird dabei als
ringförmige Fläche vorgesehen, wobei zwischen der Läuferstützfläche und der an diese
anstossenden inneren Wand des zylindrischen Ringsteges ein Winkel von ca. 1200 eingeschlossen
ist.
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Dieser bekannte Ring weist den Nachteil auf, dass er die Verwendung
eines speziellen, stärker als normalerweise geschlossenen Läufers bedingt, welcher
noch dazu mit einem speziellen Läuferflansch mit passenden Nuten zusammenwirken
muss. Bei einem solchen Ring sind die Aufsteckung und Auswechslung des Läufers recht
umständliche Operationen. Der bekannte Ring bietet trotzdem keine ausreichende Sicherheit
gegen die Ausfädelungsgefahr.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obigen Nachteile
des bekannten Ringes zu beseitigen und einen Ring für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen
vorzuschlagen, bei welchem die Ausfädelungsgefahr des Läufers bei Verwendung üblicher
Läuferflansch- und Läufer formen sicher und einfach beseitigt werden kann.
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Diese Aufgabe wird mittels eines Ringes für Ringspinn- und Ringzwirnmaschinen,
mit einem Läuferflansch und einer unterhalb des Läuferflansches auf der Ringinnenseite
liegenden, mit dem Läuferflansch mittels eines Ringsteges verbundenen, ringförmigen,
nach innen verlaufenden Läuferstützflächt gelöst, welcher sich dadurch kennzeichnet,
dass zwischen der Läuferstützfläche und der an diese anstossenden inneren, im wesentlichen
senkrechten Wand des Ringsteges ein Winkel kleiner als 1050 eingeschlossen ist,
und dass der Innendurchmesser der Läuferstützfläche im Bereich zwischen 95 und 105
z des Innendurchmessers des Läuferflansches liegt.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Ring
in an sich aus der zitierten japanischen Gebrauchsmusterbekanntmachung bekannter
Weise aus zwei fest zusammengefügten Ringen, von welchen der äussere den Läuferflansch
und der
innere die Läuferstützfläche bildet. Diese werden in bevorzugter
Weise durch gegenseitige Verklebung starr zusammengefügt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Variante der Erfindung besteht der
die Läuferstützfläche bildende Ring aus Kunststoff.
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Weiter kann die Läuferstützfläche in einer Ebene parallel zum Läuferflansch
liegen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung
besitzt die Läuferstützfläche eine Innenkante mit einem Radius im Bereich zwischen
0,1 und 0,3 mm.
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Die Erfindung wird nun anhand einiger illustrierter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den erfindungsgemässen Ring in schematischer
Darstellung, während des Betriebes der Spinnstelle, im Schnitt längs einer die Ringachse
enthaltenden Ebene;
Fig. 2 und 3 ein Detail des Ringes der Fig.
1, und zwar in Fig. 2 während des Betriebs und in Fig. 3 während des Stillstandes
der Spinnstelle; Fig. 4 den Ring der Vorrichtung der Fig. 1 bis 3, jedoch ohne Läufer,
ebenfalls im Schnitt längs einer die Ringachse enthaltenden Ebene; Fig. 5 eine Variante
des erfindungsgemässen Ringes.
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Auf einer rotierbar gelagerten Spindel 1 einer nicht weiter dargestellten
Ringspinn- oder Ringzwirnstelle ist eine Fadenspule 2 aufgesteckt. Die Spindel 1
wird mit nicht gezeigten Mitteln in Rotation versetzt. Auf einer Ringbank 3 sitzt
drehfest in einer passenden Bohrung 4 ein zur Spindel 1 konzentrisch gelagerter
Ring 5, auf dessen Läuferflansch 6 (siehe auch Fig. 2) der Läufer 7 durch den zur
Spule 2 laufenden Faden 8 geschleppt wird. Bei dieser Rotation des Läufers 7 wird
vom Faden 8 zwischen der Fadenöse 9 und dem Läufer 7 der Ballon 10 gebildet.
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Der erfindungsgemässe Ring 5 weist unterhalb des Läuferflansches 6
eine gegenüber einem im wesentlichen senkrechten Ringsteg 11 (Fig. 2) gegen das
Ringzentrum vorstossende Partie 12 auf, deren dem Läuferflansch 6 zugewandte Schulter
eine Läuferstützfläche 13 bildet. Die Läuferstützfläche 13 stösst somit an die innere,
im wesentlichen senkrechte Wand 14 des Ringsteges 11 an, und schliesst mit dieser
einen Winkel w (siehe Fig. 4) ein, welchem eine besondere Bedeutung zukommt. Unter
einer im wesentlichen senkrechten Wand soll eine zylindrische, oder auch eine leicht
konisch verlaufende Wand verstanden werden.
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Im Betrieb (Fig. 2) wird der Läufer 7 unter dem Einfluss der auf ihn
wirkenden Fliehkraft und der Fadenspannung so in der Schwebe gehalten, dass er nur
an einem Punkt, bzw. längs einer bogenförmigen Schenkelfläche seines inneren Schenkels
15 mit dem Läuferflansch 6 in Berührung kommt.
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Zwischen dem Ende 16 des inneren Läuferschenkels 15 und der Läuferstützfläche
13 besteht also in diesem Zustand keine Berührung, sondern eine reichliche Distanz
in der Grössenordnung von Millimetern, was durch passende Wahl des Abstandes
von
Flansch 6 und Stützfläche 13 gewährleistet wird.
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Im Stillstand (Fig. 3) wirkt auf den Läufer 7 keine Fliehkraft mehr,
und auch die Fadenspannung ist wegen mangelnder Rotation und somit mangelnder Luftreibung
am Fadenballon 10 auf Null abgesunken. In diesem Fall berührt nun das Ende 16, bzw.
die Endpartie des inneren Schenkels 15, die im zu diesem Zweck entsprechend gewählten
Abstand liegende Läuferstützfläche 13, d.h. der Läufer 7 kippt und stützt sich mit
seinem Ende 16 auf die Fläche 13 auf. Der Läufer 7 stützt sich in diesem Zustand
auch mit seinem äusseren Schenkel 17 an einem Punkt 18 des Läuferflansches 6 auf.
Auch wenn Lm Faden 8 eine Restspannung zurückbleibt (was bei stark gedrehten Fäden
durchaus möglich ist und zu einer ungünstigen Krängelbildung führt), weicht die
Läuferstellung nicht wesentlich von der oben beschriebenen ab, da die noch einwirkenden
Kräfte erfahrungsgemäss minimale Werte aufweisen.
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Die Erfahrung hat nun gezeigt, dass die Berührung des Endes 16 mit
der LäuferstUtzfläche 13 den Durchlaufsraum des
Fadens 8 zwischen
Läufer 7 und Läuferflansch 6 wirkungsvoll abschliesst. Dadurch wird die Ausfädelungsgefahr,
d.h. die Gefahr des Hinausschlüpfens des Fadens 8 aus dem Läufer 7 während des Stillstandes
oder der anschliessenden Startphase ganz beträchtlich reduziert, vorausgesetzt,
dass die Geometrie der Läuferstützfläche 13 ganz bestimmte Bedingungen erfüllt.
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Anhand von Fig. 4 werden diese Bedingungen genauer definiert, wobei
aus Einfachheitsgründen nur der Ring allein (also ohne Läufer) dargestellt ist.
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Für den Ring 5 müssen nämlich folgende zwei Bedingungen erfüllt werden:
a) der zwischen der Läuferstützfläche 13 und der an diese anstossenden inneren Wand
14 des im wesentlichen senkrechten Ringsteges 11 eingeschlossene Winkel oG soll
kleiner als 105° sein. Grössere Winkel eC ergeben keine genügende Sicherheit gegen
Ausfädelungsgefahr; b) der Innendurchmesser d der Läuferstützfläche 13 muss im Bereich
zwischen 95 % und 105 % des Innendurchmessers D des Läuferflansches 6 liegen.
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Zu grosse d, d.h. solche, welche grösser als 105 % von D sind, ergeben
ebenfalls keine ausreichende Sicherheit gegen die Ausfädelungsgefahr. Andererseits
kann ein d kleiner als D den bedeutenden Vorteil bringen, dass der Läufer 7 gegen
Mitnahme durch eine überfüllte Spule und, als Folge davon, gegen Andrücken an den
Ringflansch geschützt ist. Somit kann die Gefahr des Verklemmens des Läufers zwischen
Spulenoberfläche und Läuferflansch, welche oft zu einer Beschädigung des Läufer
flansches 6 und damit des Ringes 5 führt, ganz beseitigt werden. Zusätzlich kann
durch diese Massnahme der weitere Vorteil erreicht werden dass die Haarigkeit der
Spulenoberfläche dank Abschaben der herausstehenden Haare vermindert wird. Zu kleines
d bedingt jedoch auch eine entsprechende Reduktion des Spulendurchmessers m (Fig.
1), was aus Produktionsgründen nicht erwünscht ist. Die erwähnte Bedingung für d
trägt allen diesen Ueberlegungen Rechnung und hat sich als optimal erwiesen.
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Weiter kann für den kleinen Radius r der Innenkante 21 der Läuferstützfläche
13 die bevorzugte Bedingung aufgestellt werden, dass r zwischen 0,1 und 0,3 mm liegen
soll. Dieser Bereich für r hat sich als optimal erwiesen, um zu erreichen, dass
die Läuferstützfläche 13 ihre volle Wirkung entfalten
kann, ohne
dass eine Verletzungsgefahr für die Spule 2 durch Abschneiden von Fadenlagen durch
eine allzu scharfe Kante 21 auftreten kann.
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In der Ausführungsvariante gemäss Fig. 5 besteht der Ring in an sich
bekannter Weise aus zwei fest zusammengefügten Ringen 22 und 23, von welchen der
äussere Ring 22 den Läuferflansch 24 und der innere Ring 23 die Läuferstützfläche
25 bildet. Der Ring 23 kann weiter in vorteilhafter Weise aus einem geeigneten Kunststoff
bestehen, und die zwei Ringe 22 und 23 können durch gegenseitige Verklebung längs
ihrer gemeinsamen Trennlinie 26 fest zusammengefügt sein.
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Die Verklebung als Verbindungsmethode bietet sich besonders dank ihrer
Einfachheit und Spannungslosikeit an, sowie dank der Tatsache, dass sie eine leichte
Austauschbarkeit des inneren, die Läuferstützfläche 25 bildenden Ringes 23 gewährleistet.
Weiter zeigt Fig. 5 eine besonders vorteilhafte Lösung, bei welcher die Läuferstützfläche
in einer Ebene parallel zum Läuferflansch liegt, d.h. bei welcher = 900 ist.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung liegen in ihrer Einfachheit,
welche die Verwendung von handelsüblichen Läufer-und
Läuferflanschformen
gestattet, und in der hohen Zuverlässigkeit in bezug auf die Eliminierung der Ausfädelungsgefahr.
Weiter können, bei der Wahl der Variante mit d kleiner als D, eine sehr willkommene
Schutzwirkung für den Läuferflansch des Ringes und eine Verminderung der Haarigkeit
der Spulenoberfläche erzielt werden. Weiter ist der vorgeschlagene Ring, welcher
keine Nuten am Läuferflanschunterteil besitzt, gegen Ablagerung von Schmutz und
Staub weitgehend unempfindlich.
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