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Einrichtung zur Herstellung von Zwirnen durch Umwinden eines
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elastischen Fadens mit einem oder mehreren Deckfäden
Beschrsibung
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Herstellung von elastischen Zwirnen
durch Umwinden-eines elastischen Fadens mit einem Deckfaden, umfassend eine mit
einem Drehantrieb verbundene Hohlspindei zur drehfesten Aufnahme einer die Hohlspindel
umgebenden Deckfaden-Vorlagespule, ein Lieferwerk für die geschwindigkeitsgeregelte
Zuführung des elastischen Fadens von einer Faden-Zuführungsspule in das eine sunde
der Hohlspindel und ein Abzugswerk für den geschwindigkeitsgeregelten gemeinsamen
Abzug des aus dem anderen Ende der Hohlspindel austretenden elastischen Fadens und
des ihn umschlingenden, von der-Deckfaden-Vorlagespule in Form eines Fadenballons
ablaufenden Deckfadens.
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Eine solche Einrichtung ist durch offenkundige Vorbenutzung im Inland
bekannt.
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Das Umwinden des elastischen Fadens mit einem Deckfaden hat zum einen
die Aufgabe, das elastische Verhaltenzu beeinflussen, etwa dadurch, dass der elastische
Faden infolge der Umwicklung sich nicht mehr vollständig bis auf seine Ruhe läge
entspannen kann, d.h. dieJenige Länge, die er im ungespannten Zustand bei Nichtvorhandensein
der Umwicklung annehmen würde, und/oder in dem Sinne, dass der elastische Faden
wegen der vorhandenen Umwicklung nicht mehr bis auf diejenige maximale Länge gedehnt
werden kann, auf die er ohne Ueberschreitung des Bereichs der elastischen Dehnung
bei Nichtvorhandensein der Umwicklung gedehnt werden könnte. Zum anderen hat die
Umwicklung die Aufgabe, die optischen Eigenschaften und die Anfühleigenschaften
des elastischen Fadens zu beeinflussen in dem Sinn, dass dem elastischen Zwirn und
dem aus dem elastischen Zwirn hergestellten Produkt die Optik und Anfühleigenschaften
eines anderen Materiales
mitgeteilt werden, z.B. eines Stapelfasergarns
auf Naturfaserbsis oder auf Zelluloseacetatbasis.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
bezeichneten Art so auszugestalten, dass eine vollkommene, Blitzereffekte vermeidende
Abdeckung des elastischen Fadens auch bei sparsamer Umwicklung des elastischen Fadens
mit Deckfäden erreicht wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass
der Deckfaden durch eine mit der Hohlspindel umlaufende Fadenleitfläche in seinem
Zulaufbereich zu dem elastischen Faden im wesentlichen rechtwinklig. zu dem elastischen
Faden geführt ist.
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Es hat sich überraschenderfeise gezeigt, dass durch diese einfache
Massnahme die Verteilung der Deckfadenwindungen auf dem elastischen Faden eine solche
Gleichmässigkeit erhält, dass ein Durchscheinen des elastischen Fadens durch den
Deckfaden in einem bisher nicht für möglich gehaltenen Masse vermieden wird.
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Der Zulaufwinkel des Deckfadens zu dem elastischen Faden ist nicht
auf 900 beschränkt.
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Es hat sich gezeigt, dass man auch mit von dem 900-Winkel abweichenden
Zulaufwinkeln sehr gute Ergebnisse im Sinne der Erfindungsaufgabe erzielen kann,
sofern man nur durch die Fadenleitfläche einen konstanten Zulaufifinkel während
des Herstellungsvorgangs eines elastischen Zwirns aufrechterhält; bevorzugt wählt
man allerdings einen Zulaufwinkel von ca. 70° bis ca. 110°, noch besser von ca.
900.
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In der Praxis kann die Erfindung dadurch auf verhältnismässig einfache
Weise realisiert werden, dass man die Fadenleitfläche von der gewölbten Deckelinnenfläche
eines Topfdeckels bildet, welcher auf einem die Vorlage spule umschliessenden, mit
dieser umlaufenden Topf sitzt.
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Aufwärts-Zwirnspindeln mit einer auf der Zwirnspindel sitzenden, mit
dieser umlaufenden Vorlage spule und einem.
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ebenfalls mitumlaufenden zylindrischen Topf und einem auf diesem Topf
sitzenden Deckel,. durch dessen Scheitel der entstehende Zwirn von der Vorlage spule
kommend nach obenabgezogen wird, sind an sich bekannt. Sie haben in grossem Umfang
Anwendung gefunden im Rahmen des sogenannten 2-Stufen-Zwirnverfahrens, bei welchem
auf einer Ringzwirnmaschine oder dergleichen zwei oder mehrere Fäden zunächst mit
geringem Schutzdrall gefacht werden, worauf die Spulen mit dem so erhaltenen gefachten
Material in die Aüfwärtsspindel mit dem Schutztopf eingesetzt werden, um in der
zweiten Zwirnstufe den endgültigen Drall zu erhalten. Es ist jedoch bisher nicht
bekannt, Aufwärtsspindeln mit mitrotierendem Topf und Topfdeckel als Hohlspindeln
auszufUhren. Demgemäss war es auch nicht naheliegend, bei der neuartigen Anwendung
eines solchen mitrotierenden Topfes an einer Hohlspindel für die Herstellung eines
elastischen Zwirns den Deckel als Fadenleitfläche für die Zuführung des.Deckfadens
zu dem elastischen Faden unter einem vorbestimmten Winkel entsprechend dem Erfindungsvorschlag
auszunutzen.
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Wenn man, wie erfindungsgemäss bevorzugt vorgesehen, als Fadenleitfläche
die Deckelinnenfläche des Topfdeckels eines mitrotierenden Topfes verwendet, so
ist es natürlich enxnscht, dass die in der Regel zylindrische Innenfläche
des
Topfes und die in der Regel kuppelförmige Innenfläche des Deckels möglichst glatt
sind und möglichst glatt aneinander anschliessen. Der von der Vorlagespule ablaufende
Deckfaden findet dann eine äusserst schonende Führung, während er als Fadenballon
von der Vorlage spule zu dem elastischen Faden verläuft. Der Fadenballon innerhalb
des Topfes findet praktisch keinen Luftwiderstand, da die innerhalb des Topfes enthaltene
Luft mitrotiert. Es kann deshalb ohne Rücksicht auf einen Luftwiderstand des Fadenballons
mit sehr hoher Spindeldrehzahl gearbeitet werden, was zu einer e:r:eblichen Produktionssteigerung
führt. Die Zwirnqualität wird nicht nur wege: der sorgfältigen Abdeckung des elastischen
Fadens sondern auch deshalb sehr gut, weil wegen der schonenden Führung des Deckfadens
kaum Fadenbrüche zu erwarten-sind. Auch kann ohne Rücksicht auf die dadurch bedingte
Fadenballonvergrösserung wegen des praktisch ausgeschalteten Luftwiderstands mit
durchmesservergrösserten Deckfadenpaketen gearbeitet werden.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal ist die Durchführung des Seelenfadens
durch das stillstehende Rohr innerhalb der Hohlspindel bis nahe an die Umzwirnzone
heran.
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Der Deckfaden kann, wie beim 2-Stufen-Zwirnverfahren üblich, in einer
vorgeschalteten ersten Zwirnstufe, beispielsweise auf einer Ringzwirnmaschine, aus
zwei oder mehr Einzelfäden zusammengestellt und dabei mit einem Vor- oder Schutzdrall
versehen worden sein. Es ist aber auch möglich, einen Einzelfaden in der erfindungsgemässen
Einrichtung als Deckfaden zu verwenden.
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Anstelle eines einzigen elastischen Fadens können auch mehrere elastische
Fäden zugeführt werden.
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Durch die Führung des elastischen Fadens . durch den still--stehenden
Spindelschaft werden Falschdrallerscheinungen vermieden, was für die Funktion der
erfindungsgemäßen Einrichtung von wesentlicher Bedeutung ist.
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Die beiliegendeFigur erläutert die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels.
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Man erkennt in der Figur eine Spindelbank, die ganz allgemein mit
10 bezeichnet ist. Auf dieser Spindelbank sind mehrere Zwirnspindeln angeordnet;
eine davon ist dargestellt und ganz allgemein mit 11 bezeichnet. Die Zwirnspindel
umfaßt einen feststehenden Schaft 32. Auf diesem feststehendem Schaft ist mittels
Spindellagern 14, 15 ein Spindelrohr 16 drehbar gelagert. Dieses Spindelrohr 16
ist mit einem Spindelwirtel 18 drehfest verbunden, um das ein Antriebsriemen 20
geschlungen ist. Auf dem Spindelrohr 16 sitzt ein Scheibenspulenkörper 22 einer
den Deckfaden 25 tragenden Vorlagespule 26. Durch den feststehenden Schaft 32 führt
zentrisch einAxialkanal 34 der bei 36 endet.
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Mit dem Spindelrohr 16 ist ein einstückig mit dem Spindelwirtel 18
hergestellter Trägerflansch 38 fest verbunden. Auf diesem Trägerflansch 38 ist ein
zylindrischer Topf 40 aufgeflanscht.
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Der zylindrische Topf 40 weist an seinem oberen Ende einen durchmesservergrösserten
Rand 42 auf, wobei am Übergang eine Schulter 44 gebildet ist. In den durchmesservergrößerten
Rand 42 ist ein kuppelförmiger Topfdeckel 46 eingesetzt, welcher auf der Schulter
44 aufsitzt. Der Topfdeckel 46 nimmt in seinem Scheitel ein Abzugsröhrchen 50 auf.
Das Abzugsröhrchen 50 schließt mit seinem inneren Ende im wesentlichen bündig mit
einer Fadenleitfläche 52 ab, welche von der Kuppelinnenseite des Topfdeckels 46
gebildet ist.
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An der Spindelbank ist ein Tragarm 54 befestigt, in welchem in Längsrichtung
der Maschine durchlaufende Antriebszylinder 56, 58 eines Lieferwerks gelagert sind.
Die Antriebszylinder 56, 58 sind agetrieben. Auf den Antriebszylindern 56, 58 liegt
eine Vorlagespule 60 für einen elastischen Faden. Die Fadenbewicklung liegt auf
den Antriebszylindern 56, 58 auf, --; daß ihr eine Umfangsgeschwindigkeit erteilt
wird, welche von der Drehzahl der Antriebszylinder 56, 58 abhängig ist. Von der
Vorlagespule 60 wird über den Antriebszylinder 56 der elastische Faden 24 abgezogen,
der über eine Umlenkrolle 62 am unteren Ende des Spindelschafts in den Axialkanal
34 des Spindelschafts 32 einläuft. Der elastische Faden 24 tritt nach Durchlaufen
des Axialkanals 34 durch das Abzugsröhrchen 50 aus und läuft einem Abzugswerk zu.
Das Abzugswerk ist nicht dargestellt. Es kann beispielsweise so ausgebildet sein
wie das von den Antriebszylindern 56, 58 gebildete Lieferwerk, d.h.
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von zwei Abzugs zylindern, auf welchen eine Aufwickelspule aufliegt.
Dabei sind die Abzugszylinder ebenfalls angetrieben und erteilen der Aufwickelspule
eine Umfangsgeschwindigkeit, welche durch die Drehzahl der Abzugszylinder vorgegeben
ist.
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Da die Umfangsgeschwindigkeit der Vorlagespule 60 und die Umfangsgeschwindigkeit
der nicht eingezeichneten Aufwickelspule festgelegt sind, steht die Fadenaufnahme
durch das Abzugswerk und die Fadenabgabe durch das Lieferwerk in einem festen Verhältnis.
In der Regel wird es so-sein, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Aufwickelspule
wesentlich grösser eingestellt wird als die Umfangs geschwindigkeit der Fadenvorlagespule
60, so dass ein vorbestimmtes Dehnungsverhältnis des elastischen Fadens aufrechterhalten
wird und
der elastische Faden in einem durch dieses Dehnungsverhältnis
bestimmten gedehnten Zustand auf der Aufwickelspule aufgewickelt wird. Die konstante
Einstellung dieses Dehnungsverhältnisses ist für die Erzielung eines optimalen Endproduktes
wesentlich.
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Von der Vorlagespule~26 wird der Deckfaden 25 unter Bild--g eines
Fadenballons abgezogen. Dieser Fadenballon 25 wird durch die Fadenleitfläche 52
in seiner Form zumindest mitbestimmt.
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Die Fadenleitfläche 52 ist so ausgebildet, daß der Deckfaden 25 unter
einem Winkel von annähernd 900 dem elastischen Faden 24 zuläuft. Der Deckfaden 25
wird zufolge der Rotation der Vorlagespule 26 mit dem Spindelrohr 16 um den elastischen
Faden 24 herumgewunden.
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Durch die Fadenleitfläche 52, der gegebenenfalls das untere Ende des
Abzugsröhrchens 50 hinzu zurechnen ist, istæsichergestellt, daß der Zulaufwinkel
« , unter welchem der Deckfaden 25 dem elastischen Faden 24 zuläuft, im wesentlichen
konstant bleibt. Es ist nicht notwendig, daß die Fadenleitfläche den zulaufenden
Deckfaden 25 auf der ganzen Länge des Fadenballons führt. Ein vergleichbar gutes
Ergebnis wird beispielsweise auch dann erreicht, wenn der Fadenballon etwa von der
Stelle A aus bis zu dem Einlauf in das Abzugsröhrchen 50 nach unten axial über die
Fadenleitfläche 52 vorspringt.
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Der rotierende Topf 40 ist von einem Gehäuse 64 eingeschlossen, welches
stillsteht und eine für das Bedienungspersonal merkbare Windentwicklung durch den
rotierenden Topf 40 unterdrückt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch dahin abgewandelt werden,
daß eine Zuführung eines flüssigen Behandlungsmittels zu dem Deckfaden 25 ermöglicht
wird; beispielsweise
kann in Uebereinstimmung mit den Angaben
der deutschen Patentanmeldung P 29 12 819.6 der Anmelderin vom 30.3.1979 ein flüssiges
Behandlungsmittel durch eine oder mehrere Deckelöffnungen des Topfdeckels 46 eingetropft
werden, welches sich zufolge der Zentrifugalkraüber die Fadenleitfläche 52 und die
Innenfläche des Topfes unter Bildung eines Flüssigkeitsfilms an diesen Flächen verteilt
und den in Form eines Fadenballons diese Flächen berührenden Deckfaden 25 benetzt.
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