DE29719456U1 - Direct cabling spindle - Google Patents
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Description
Volkmann GmbH & Co. Weeserweg 60 47804 KrefeldVolkmann GmbH & Co. Weeserweg 60 47804 Krefeld
Die Erfindung betrifft eine Direktkablierspindel, enthaltend eine rotatorisch antreibbare Spindel und einen auf der Spindel gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf, der zur Aufnahme einer Vorlagespule ausgebildet ist.The invention relates to a direct cabling spindle, comprising a rotationally drivable spindle and a protective pot mounted on the spindle, secured against rotation and designed to accommodate a supply spool.
Bei einer Direktkablierspindel wird ein erster Faden gewöhnlich von einer in den stationären Schutztopf eingesetzten Spule abgezogen, und einer in der Verlängerung der Spindelachse angeordneten Fadenführeröse zugeführt. Ein zweiter Faden durchläuft den als Hohlschaft ausgebildeten Spindelschaft und wird als Fadenballon um den Schutztopf herumgeführt und läuft gemeinsam mit dem ersten Faden durch die Fadenführeröse zu einem Aufwickelaggregat.With a direct cabling spindle, a first thread is usually drawn off a spool inserted into the stationary protective pot and fed to a thread guide eyelet arranged in the extension of the spindle axis. A second thread runs through the spindle shaft, which is designed as a hollow shaft, and is guided around the protective pot as a thread balloon and runs together with the first thread through the thread guide eyelet to a winding unit.
Im Bereich des von dem zweiten Faden gebildeten Fadenballons wird die sich zwischen dem Schutztopf und einem den Schutztopf umgebenden Ballonbegrenzer befindliche Luftschicht vom Ballonfaden durchschnitten und teilweise in Drehung versetzt, wodurch auf den Faden insgesamt drei Komponenten einwirken, nämlich die in radialer Richtung wirkende Fliehkraft, die in tangentialer Richtung wirkende Reibungskraft, hervorgerufen durch Luftreibung und durch Reibung am Ballonbegrenzer, sowie die in axialer Richtung wirkende Fadenzugkraft, die durch die Geometrie der Spindel/ Dreh- bzw. Speicherscheibe bestimmt wird. Diese kombinierten Kräfte können zu hohen, für spezielle Fadensorten nicht tolerierbaren Beanspruchungen und damit zu Fadenbeschädigungen führen.In the area of the thread balloon formed by the second thread, the layer of air between the protective pot and a balloon limiter surrounding the protective pot is cut through by the balloon thread and partially set in rotation, whereby a total of three components act on the thread, namely the centrifugal force acting in the radial direction, the friction force acting in the tangential direction, caused by air friction and by friction on the balloon limiter, and the thread tension force acting in the axial direction, which is determined by the geometry of the spindle/rotating or storage disk. These combined forces can lead to high stresses that cannot be tolerated for certain types of thread and thus to thread damage.
Zur Herabsetzung dieser Fadenbeanspruchung sind bereits bei Doppeldraht-Zwirnspindeln, bei denen im Bereich des Fadenballons ähnliche Verhältnisse auftreten, verschiedene Maßnahmen getroffen worden.To reduce this thread stress, various measures have already been taken on double-wire twisting spindles, where similar conditions occur in the area of the thread balloon.
Gruppe I:Group I:
Zu dieser Gruppe gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln, bei denen der Ballonbegrenzer starr mit der Spindel verbunden ist und damit zwangsläufig mit der Spindeldrehzahl umläuft (siehe DE 1 840 338 Ul; NL 68 583; DE 29 52 283 Al).This group includes two-for-one twisting spindles in which the balloon limiter is rigidly connected to the spindle and thus inevitably rotates at the spindle speed (see DE 1 840 338 Ul; NL 68 583; DE 29 52 283 Al).
Gruppe II:Group II:
Hierzu gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln mit entweder zwangsangetriebenem oder frei mitrotierendem Ballonbegrenzer, der von dem umlaufenden Fadenballon und damit der rotierenden Luftringsäule mitgeschleppt wird (siehe CH 417 418; DE 40 18 541 Al). Zu dieser Gruppe kann auch die in der DE 1 268 031 Cl behandelte Doppeldraht-Zwirnspindel gerechnet werden, bei der ein als Fadenspeichermantel bezeichneter Ballonbegrenzermantel, der zusammen mit der Spindel umläuft, sich nur über einen Teil der Spindelhöhe erstreckt, an den sich in axialer Richtung ein statio-These include double-wire twisting spindles with either a forced-driven or freely rotating balloon limiter, which is dragged along by the rotating thread balloon and thus the rotating air ring column (see CH 417 418; DE 40 18 541 Al). This group also includes the double-wire twisting spindle discussed in DE 1 268 031 Cl, in which a balloon limiter casing, known as the thread storage casing, which rotates together with the spindle, only extends over part of the spindle height, to which a stationary
närer Ballonbegrenzungsrxng anschließt. Bei dieser Ausführungsform führt der stationäre Ballonbegrenzungsrxng zu einer Abbremsung des gegen ihn anliegenden Fadenballonabschnitts, so daß es auf diese Weise zu einer Fadenspeicherung kommt.nary balloon limiting ring. In this embodiment, the stationary balloon limiting ring leads to a braking of the thread balloon section resting against it, so that thread storage occurs in this way.
Gruppe III:Group III:
Hierzu gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln gemäß US 2 127 921, 2 609 652 und 3 007 299 sowie GB 1 245 010. Bei den zu dieser Gruppe gehörenden Doppeldraht-Zwirnspindeln wird der aus der rotierenden Spindelseele radial austretende Faden zur Herabsetzung der Fadenzugkraft durch einen mit der Spindel gekoppelten, mitrotierenden Fadenkanal zwangsgeführt. Dabei entfällt eine Fadenspeicherung infolge Fehlens einer Speichermöglichkeit sowie auch eine weitgehend freie Ballonentfaltung. These include double-wire twisting spindles according to US 2 127 921, 2 609 652 and 3 007 299 as well as GB 1 245 010. In the double-wire twisting spindles belonging to this group, the thread emerging radially from the rotating spindle core is forced through a rotating thread channel coupled to the spindle in order to reduce the thread tension. This eliminates thread storage due to the lack of a storage option, as well as largely free balloon unfolding.
Bei Systemen gemäß den Gruppen I - III können zwar die Fadenzugkräfte deutlich reduziert werden, dafür tritt aber ein sehr hoher Energiebedarf auf.In systems according to groups I - III, the thread tension forces can be significantly reduced, but this results in a very high energy requirement.
Gruppe IV:Group IV:
Zur Herabsetzung der Antriebsleistung von Spindeln behandeln die DE 30 23-074 Al und EP 0 109 573 Al Spindeln mit mitrotierendem Schutz- bzw. Spulentopf, der von einem feststehenden Mantel umgeben ist. Es werden Einzelheiten zum Abstand zwischen dem rotierenden und dem stehenden Topf mit dem Ziel eines Aufbaus einer laminaren Strömung beschrieben.To reduce the drive power of spindles, DE 30 23-074 Al and EP 0 109 573 Al deal with spindles with a co-rotating protective or coil pot that is surrounded by a stationary casing. Details are described about the distance between the rotating and stationary pot with the aim of creating a laminar flow.
Gruppe V:Group V:
Bei einem in der DE 1 104 653 beschriebenen Spinntopf ist zwischen einer stillstehenden Spinnkammer und dem Spinntopf ein den Topf ganz oder teilweise umgebendes Zwischengehäuse angeordnet, das in der Spinnkammer oder am Antriebsmotor des Topfes drehbar gelagert ist und durch Schleppwirkung von der mit dem Spinntopf rotierenden Luftsäule mit einer Drehzahl mitgenommen wird,. die kleiner ist als dieIn a spinning pot described in DE 1 104 653, an intermediate housing is arranged between a stationary spinning chamber and the spinning pot, completely or partially surrounding the pot, which is rotatably mounted in the spinning chamber or on the drive motor of the pot and is carried along by the drag effect of the air column rotating with the spinning pot at a speed that is lower than the
des Spinntopfes. Infolge der reduzierten Relativgeschwindigkeit zwischen dem Spinntopf und dem umlaufenden Zwischengehäuse einerseits und zwischen dem umlaufenden Zwischengehäuse und der stillstehenden Spinnkammer andererseits braucht zum Antrieb des Spinntopfes nur eine entsprechend kleinerer Leistung aufgebracht werden. Eine Schonung des gesponnenen Fadens ist weder beabsichtigt noch erreichbar.of the spinning pot. Due to the reduced relative speed between the spinning pot and the rotating intermediate housing on the one hand and between the rotating intermediate housing and the stationary spinning chamber on the other hand, only a correspondingly lower power needs to be applied to drive the spinning pot. Protecting the spun thread is neither intended nor achievable.
Alle Maßnahmen der Gruppen I - V stellen Einzelschritte dar, die nur fallweise den Doppeldraht-Zwirnprozeß und vergleichbar damit den Direktkablierprozeß, soweit es die Reduzierung der Fadenzugkraft, die Herabsetzung des Energiebedarfs sowie eine Erhöhung der Produktivität betrifft, ansprechen bzw. einbeziehen. Die bisherigen Lösungen betreffen jeweils nur Teilbereiche und konnten damit für sich allein betrachtet weder den Doppeldraht-Zwirnprozeß noch den Direktkablierprozeß in technologischer oder in wirtschaftlicher und produktiver Hinsicht besonders herausragend prägen.All measures in groups I - V represent individual steps that only address or include the double-twisting process and, similarly, the direct cabling process in a case-by-case basis, as far as reducing the thread tension, reducing energy requirements and increasing productivity are concerned. The previous solutions only affect certain areas and, therefore, considered on their own, have not been able to have a particularly outstanding impact on the double-twisting process or the direct cabling process in technological or economic and productive terms.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Direktkablierspindel zu schaffen, bei der die auf den Faden wirkenden Kräfte reduziert werden, die für den Antrieb der Spindel erforderliche Antriebsleistung möglichst gering gehalten und außerdem die Produktivität gesteigert wird.The invention is based on the object of creating a direct cabling spindle in which the forces acting on the thread are reduced, the drive power required to drive the spindle is kept as low as possible and productivity is also increased.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Direktkablierspindel mit den Merkmalen des Patentanspruchs.To solve this problem, a direct cabling spindle with the features of the patent claim serves.
Infolge der Zwangsführung des um den Schutztopf rotierenden Fadens innerhalb des Fadenführungsorgans des den Schutztopf umgebenden Zylindermantels werden die auf den Faden ausgeübten Zugkräfte gering gehalten, während durch das zwischen diesem mit Spindeldrehzahl rotierendem Zylindermantel und dem stationären Außengehäuse frei drehbar gelagerte Zwischengehäuse die Antriebsleistung für die Spindel herabgesetzt wird.As a result of the forced guidance of the thread rotating around the protective pot within the thread guide element of the cylinder casing surrounding the protective pot, the tensile forces exerted on the thread are kept low, while the drive power for the spindle is reduced by the intermediate housing, which is freely rotatable between this cylinder casing rotating at the spindle speed and the stationary outer housing.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.The invention is described in more detail below with reference to the drawing.
Figur 1 2eigt einen Axialschnitt der erfindungsgemäßenFigure 1 2 shows an axial section of the inventive
Direktkablierspindel;
Figur 2 Eeigt in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit.Direct cabling spindle;
Figure 2 shows an enlarged detail.
Die in Figur 1 dargestellte Direktkablierspindel enthält ein beispielsweise in einer nicht dargestellten Spindelbank stationär angebrachtes, zylindrisches Außengehäuse 81 mit Boden 81.1 und Lagerträgernabe 81.2. Innerhalb der Lagerträgernabe 81.2 ist mittels eines Lagers 82 eine Spindel 83* gelagert, die mittels eines nicht zur Erfindung gehörenden Einzelmotorantriebs 84 rotatorisch antreibbar ist.The direct cabling spindle shown in Figure 1 contains a cylindrical outer housing 81 with a base 81.1 and a bearing support hub 81.2, which is mounted stationary, for example, in a spindle bank (not shown). A spindle 83* is mounted within the bearing support hub 81.2 by means of a bearing 82, which can be driven in rotation by means of a single motor drive 84 not belonging to the invention.
Die Spindel.83 hat einen hohlen Spindelschaft 83.1 und eine damit drehfest verbundene Drehscheibe 83.2, die einen an den hohlen Spindelschaft 83.1 angeschlossenen, radial verlaufenden Fadenkanal 83.3 aufweist. Auf den äußeren Rand der Drehscheibe 83.2 ist ein Zylindermantel 89 aufgesetzt, der, wie dargestellt, über seine gesamte Höhe oder auch nur über einen Teil seiner Höhe mit einem Fadenführungsorgan, insbesondere Fadenführungskanal 89.1, versehen ist, dessen unteres Ende an den Fadenkanal 83.3 anschließt.The spindle 83 has a hollow spindle shaft 83.1 and a rotating disk 83.2 which is connected to it in a rotationally fixed manner and which has a radially extending thread channel 83.3 connected to the hollow spindle shaft 83.1. A cylinder jacket 89 is placed on the outer edge of the rotating disk 83.2, which, as shown, is provided over its entire height or only over part of its height with a thread guide element, in particular a thread guide channel 89.1, the lower end of which is connected to the thread channel 83.3.
Ein einen Energiespartopf 91 bildendes Zwischengehäuse ist unter Zwischenschaltung eines Lagers 90 mit seiner Nabe 91.1 auf der Außenseite der Lagerträgernabe 81.2 frei drehbar gelagert.An intermediate housing forming an energy-saving pot 91 is mounted so as to be freely rotatable with its hub 91.1 on the outside of the bearing carrier hub 81.2 with the interposition of a bearing 90.
Auf dem oberen Ende der Spindel 83 ist mittels eines Lagers 85 ein Schutztopf 86 gelagert, der einen Schutztopfmantel 8 6.2, einen Schutztopfboden 86.1 und eine Schutztopfnabe 8 6.3 umfaßt. Um den Schutztopf 86 gegen Rotation zu sichern, ist dieser in nicht dargestellter Weise mit Haltemagneten bestückt, denen übliche Gegenmagnete gegenüberliegen.A protective pot 86 is mounted on the upper end of the spindle 83 by means of a bearing 85, which comprises a protective pot casing 8 6.2, a protective pot base 86.1 and a protective pot hub 8 6.3. In order to secure the protective pot 86 against rotation, it is equipped with holding magnets (not shown), which are opposed by conventional counter magnets.
Der Schutztopf 86 dient als üblicher Spulenträger zur Aufnahme einer Vorlagespule S. Auf das obere Ende des Schutztopfes 86 ist eine eine zentrale Öffnung 93.1 aufweisende Haube 93 zur Lagerung von Führungsrollen 94, 96 und einer Fadenbremse 95 für den von der Vorlagespule S nach oben abgezogenen Faden a aufgesetzt.The protective pot 86 serves as a conventional spool carrier for holding a feed spool S. A hood 93 with a central opening 93.1 is placed on the upper end of the protective pot 86 for supporting guide rollers 94, 96 and a thread brake 95 for the thread a drawn upwards from the feed spool S.
Beim Betrieb der Direktkablierspindel wird einerseits der Faden a_von der Vorlagespule S nach oben durch, die Haubenöffnung 93.1 abgezogen, während andererseits ein von einer nicht dargestellten Vorratsspule abgezogener Faden b den hohlen Spindelschaft 83.1, den Fadenkanal 83.3 und das Fadenführungsorgan 89.1 des mit der Spindel 83 rotierenden Zylindermantels 89 durchläuft und gemeinsam mit dem Faden a in üblicher Weise zu der in der Verlängerung der Spindelachse liegenden Fadenführeröse 92 geführt und abschließend in üblicher Weise einem nicht dargestellten Aufwickelaggregat zugeführt wird.When the direct cabling spindle is operated, on the one hand, the thread a_ is drawn upwards from the supply spool S through the hood opening 93.1, while on the other hand a thread b drawn from a supply spool (not shown) passes through the hollow spindle shaft 83.1, the thread channel 83.3 and the thread guide member 89.1 of the cylinder casing 89 rotating with the spindle 83 and is guided together with the thread a in the usual way to the thread guide eyelet 92 located in the extension of the spindle axis and finally fed in the usual way to a winding unit (not shown).
Beim axialen Abzug winden sich beiden Fäden a_und b umeinander, ohne daß einem der Fäden Drehung erteilt wird. Hierbei ergibt eine Spindelumdrehung eine Kablierdrehung.During axial withdrawal, both threads a_and b wind around each other without either thread being given a twist. Here, one spindle revolution results in one cable twist.
Claims (3)
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