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Friktionsfalschdraller
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Gegenstand der Erfindung ist ein Friktionsfalschdraller nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ein derartiger Friktionsfalschdraller ist insbesondere Gegenstand
von Anspruch 29 der (noch nicht veröffentlichten) deutschen Patentanmeldung P 31
47 966 (B-1266). In dieser Anmeldung ist zur Erhöhung der Laufruhe vorgeschlagen,
daß die Andrückeinrichtung an der Rückseite der flexiblen Reibscheibe - in Drehrichtung
des Reibringes gesehen - vor der Fadenlinie angreift. Diese Maßnahme ist zur Erhöhung
der Laufruhe erfolgreich, insbesondere dann, wenn grobe Fadentiter (z.B. 167 dtex)
bearbeitet werden und zur Klemmung des Fadens lediglich eine geringe Ablenkung der
flexiblen Scheibe aus der Normalebene erforderlich ist.
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Durch diese Erfindung wird die Laufruhe der flexiblen Scheibe weiter
verbessert und verhindert, daß sich die bewegte Oberfläche und die Reibfläche der
flexiblen Scheibe berühren. Auch bei der Bearbeitung feiner Fadentiter und bei einer
starken Auslenkung der flexiblen Scheibe zum Zwecke der Klemmung des Fadens wird
ein sicherer und verschleißfreier Betrieb ermöglicht.
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Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß - in Drehrichtung der flexiblen
Scheibe - vor der Fadenbildungslinie eine Abstützung von hinten an der Rückseite
der flexiblen Scheibe etwa auf demselben Radius wie die Andrückeinrichtung anliegt.
In axialer Richtung sollte diese Abstützung etwa in der Normalebene liegen, in welcher
im Betrieb auch die Andrückeinrichtung mit ihrer Stempel fläche liegt. Es sind jedoch
positive und negative Abweichungen
von dieser Bemessung möglich
und zweckmäßig. Es ist dadurch möglich, die Abstützung in axialer Richtung nicht
ganz so nah der starren Oberfläche anzunähern, sofern die Anlage der Abstützung
an der Rückseite der flexiblen Scheibe gewährleistet ist. Vorzugsweise kann man
die axiale Position der Abstützung einstellen, um sie einem eventuell veränderten
Laufverhalten der flexiblen Scheibe bei Änderung der Betriebsbedingungen anpassen
zu können.
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Es ist möglich, die Abstützung in achsparalleler Richtung federnd
beweglich zu gestalten, so daß die Abstützung mit einer gewissen Federkraft oder
pneumatischen Kraft oder magnetischen Kraft an der Rückseite der flexiblen Scheibe
anliegt. Durch Einstellung der Abstützkraft kann auch hier die Anpassung an geänderte
Betriebsbedingungen erfolgen.
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In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel bildet die Abstützung
einen Teil der Andrückeinrichtung, wozu der Stempel, mit welchem die Andrückeinrichtung
an der Rückseite der flexiblen Scheibe anliegt nierenförmig oder ringsektorförmig
erweitert ist. Der Andrückstempel ist in dieser Ausführung im wesentlichen als Kreisringsektor
ausgebildet. Dieser Kreisringsektor liegt in einem Zentriwinkel der flexiblen Scheibe,
welcher sich von der Fadenlinie aus gegen die Drehrichtung der flexiblen Scheibe
erstreckt. Die Länge dieses Kreiszylindersektors in Umfangsrichtung ist größer als
seine Breite und zwar mindestens das 1,5-fache. Es ist auch möglich, daß der Kreisringsektor
sich über einen Zentriwinkel beidseits der Fadenlinie erstreckt, wobei in einem
Grenzfall die Fadenlinie die Winkelhalbierende des Zentriwinkels sein kann. Von
besonderer Wichtigkeit zur Erhaltung des
Erfindungszwecks ist es
jedoch, daß der Kreiszylindersektor auf und vor der Fadenlinie liegt. Bei dieser
Ausgestaltung der Erfindung kann der Andrückzylinder und der Andrückkolben genau
auf oder vor oder hinter der Fadenlinie liegen.
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Es sei betont, daß es dabei nicht erforderlich ist, daß die Stempelfläche
der Andrückeinrichtung und die Stützfläche der Abstützung eine geschlossene Fläche
bilden.
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Die Abstützung befindet sich - in Drehrichtung der flexiblen Scheibe
gesehen - etwa 10 bis 20 mm vor der Andrückeinrichtung, bzw. die ringsektorförmig
erweiterte Andrückfläche der Andrückeinrichtung erstreckt sich von der Fadenlinie
etwa 10 bis 20 mm gegen die Drehrichtung der flexiblen Scheibe.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 schematisch die Ansicht von zwei Friktionsscheiben
mit Reibringen und laufendem Faden; Fig. 2 eine radiale Aufsicht auf den Friktionsfalschdraller;
Fig. 3,4 wie Fig. 2, jedoch mit verschiedenen Ausführ-6, 7, 9 ungern der Abstützung;
Fig. 5, Ansicht eines Andrückstempels mit Abstützung 8, 10 in verschiedenen Ausführungen.
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Der Friktionsfalschdraller nach Fig. 1 und den Fig. 2 bis 4 ist beispielsweise
beschrieben in der DE-OS 31 23 671 (IP 1232). Er besteht aus der flexiblen Scheibe
1 und der starren Scheibe 2, die sich mit ihren Stirnflächen mit einem geringen
Abstand (z.B. 1 mm) gegenüberliegen.
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Die Scheiben 1 und 2 weisen Reibringe 5 und 6 auf aus einem geeigneten
Reibmaterial, z.B. Gummi. Die Scheiben sind um die Achsen 3, 4 drehbar gelagert
und werden in entgegengesetzter Richtung im Drehsinn der Pfeile 14, 15 angetrieben.
Auf der Mittelsenkrechten zwischen den Achsen 3, 4 läuft der Faden zwischen den
Stirnflächen der Scheiben hindurch. Die Scheibe 1 ist biegeweich und flexibel ausgebildet.
Sie wird durch die Andrückeinrichtung 23 im Bereich der Fadenlinie gegen den Faden
gedrückt.
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Dadurch wird der Faden zwischen dem Reibring 5 der flexiblen Scheibe
1 und dem Reibring 6 der flexiblen Scheibe 2 eingeklemmt und gezwirnt. Die Andrückeinrichtung
23 besteht im dargestellten Fall aus einem Andrückstempel 8, der in einem Zylinder
10 geführt ist. Der Andrückstempel kann z.B. pneumatisch oder - wie dargestellt
- durch Feder 11 gegen die Rückseite der flexiblen Scheibe gedrückt werden.
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Es hat sich nunmehr herausgestellt, daß die flexible Scheibe 1 im
Betrieb Verwerfungen zeigt. Diese Verwerfungen führen insbesondere bei der Verarbeitung
eines Fadens 7 mit dünnem Titer dazu, daß die Reibringe 5, 6 sich berühren.
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Die mit hoher Relativgeschwindigkeit aneinanderreibenden Ringe zeigen
sodann vorzeitigen Verschleiß. Die Auswirkung derartiger Verwerfungen ist anhand
von Fig. 2 sichtbar gemacht. Wenn man annimmt, daß die flexible Scheibe sich - wie
gezeigt - S-förmig verwirft, so ergibt sich bei geringen Fadentitern ein Kontakt
zwischen den Reibringen der Scheiben. Zur Vermeidung der Verwerfung ist bereits
in der Anmeldung DE-OS 31 47 966 (B-1266), insbesondere Anspruch 29-vorgesehen,
daß die Andrückeinrichtung - in Laufrichtung der flexiblen Scheibe 1 gesehen - vor
der
Fadenbildungslinie anliegt. Der Abstand des Mittelpunktes des
Andrückstempels 8 von der Fadenbildungslinie ist in Fig. 1 mit dem Buchstaben e"
bezeichnet. Diese Maßnahme hat bei gröberen Titern bereits zu einem Erfolg geführt.
Durch zusätzliche oder alternative Anordnung einer Abstützung 16 - wie in Fig. 3
gezeigt - welche in Drehrichtung der flexiblen Scheibe 1 etwa 1 bis 2 cm vor der
Andrückeinrichtung auf der Rückseite der flexiblen Scheibe im Bereich der Reibrings
5 anliegt, konnten weitere erhebliche Verbesserungen erzielt und die Theorie verifiziert
werden, daß die flexible Scheibe sich im wesentlichen so verhält, wie es in Fig.
2 angedeutet ist. Die vordere Stützfläche 17 dieser Abstützung 16 liegt im wesentlichen
in der Normalebene 18, in welcher die Rückseite der flexiblen Scheibe 1 - wenn die
Andrückeinrichtung 8 nicht vorhanden wäre - rotiert oder, genauer gesagt, zwischen
dieser Normalebene 18 und der Fadenlinie 7.
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Die positive Wirkung dieser Abstützung 16 mit Stützfläche 17 zeigt,
daß tatsächlich Verwerfungen, wie sie aus Fig. 2 zu ersehen sind, vorkommen und
daß es gelingt, diese durch die Abstützung zu beseitigen und im Idealfalle eine
Auslenkung der flexiblen Scheibe 1 so zu bewerkstelligen, wie es in Fig. 3, 4 und
6 angezeigt ist.
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Wie Fig. 3 zeigt, kann die Abstützung ortsfest am Friktionsfalschdraller
angebracht sein. Ihre axiale Position sollte z.B. durch eine Schraubspindel auf
verschiedene Fadentiter und damit verschiedene Grade der Verwerfung der Scheibe
einstellbar sein.
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In Fig. 6 ist gezeigt, daß die Abstützung 16 aus einem Zylinder 18
und einem darin beweglich geführten Zylinder
19 besteht, der wiederum
pneumatisch oder durch die dargestellte Feder 20 gegen die Rückseite der flexiblen
Scheibe gedrückt wird. Es sei erwähnt, daß die Andrückkraft geringer ist als diejenige,
die auf den Stempel 8 der Andrückeinrichtung wirkt. Hier sollte die Abstützkraft
auf verschiedene Fadentiter und damit verschiedene Grade der Verwerfung der Scheibe
einstellbar sein.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist die Abstützung Teil des
Stempels 8 der Andrückeinrichtung 23. Wie sich aus Fig. 5 ergibt, ist hierzu der
Stempel 8 gegen die Drehrichtung 14 der flexiblen Scheibe nierenförmig erweitert,
so daß er einen Ringsektor bildet. Mit 21 ist eine Nut bezeichnet, in welche eine
am Zylinder 10 der Andrückeinrichtung 23 befestigte Drehsicherung 22 eingreift.
Die als Stützfläche 17 dienende Partie des Stempels 8 kann in derselben Normaleben
wie die Vorderfläche des Stempels 8 liegen. Sie kann jedoch auch in Anpassung an
die zu erwartende Auswölbungsform gegenüber der Drehrichtung der flexiblen Scheibe
und der Normaleben der Vorderfläche des Stempels 8 geneigt sein.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 liegen der Zylinder 10 und
der Kolben 8 der Andrückeinrichtung - in Drehrichtung der flexiblen Scheibe gesehen
- vor der Fadenilie, wobei wiederum eine Drehsicherung 21 für die Kreisringsektor-förmig
erweiterte Andrückfläche vorgesehen ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 und 10 liegen der Zylinder
10 und der Kolben 8 der Andrückeinrichtung im wesentlichen auf der Fadenlinie. Die
Kreisringsektorförmige Andrückfläche erstreckt sich beiseits der Fadenlinie in Umfangsrichtung,
wobei in dem dort dargestellten aber nicht notwendigen Grenzfall die Fadenlinie
im wesentlichen die Winkelhalbierende des Zentriwikels bildet, welcher die Andrückfläche
einfaßt. Aus Fig. 10 ergibt
sich, daß auch Abweichungen der äußeren
Konturen der Andrückfläche von der Kreisringform möglich sind, da die Erfidung vorallem
die Stabilisierung und Vergrößerung der Laufruhe der flexiblen Scheibe in Umfangs
richtung bewirkt.
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Die Länge des Kreisringsektor in Umfangsrichtung, gemessen von der
Fadenlinie gegen die Drehrichtung der Scheibe, beträgt in den erprobten Ausführungsbeispielen
10 bis 20 mm. Die Länge ist wesentlich größer als die Breite, jedenfalls mehr als
das 1,5-fache der Breite.
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Bei allen Ausführungen ist es möglich, sowohl die Vorderfläche des
Stempels 8 als auch die Stützfläche 17 der Abstützung 16 in Anpassung an die Auslenkung
des Reibrings 5 so auszubilden, daß diese Flächen auf dem Mantel eines gedachten,
sehr stumpfen Kegels liegen.
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Der Vorteil dieser Erfindung besteht darin, daß sich durch Kombination
der Abstützung 16 mit der Andrückung mittels Andrückstempel 8 eine definierte Auswölbung
der Scheibe erzielen läßt. Dadurch wird verhindert, daß die flexible Scheibe in
Kontakt mit der Reibfläche 6 der starren Scheibe 2 gerät. Man erreicht dadurch einen
sicheren, verschleißarmen und kontaktfreien Betrieb unabhängig von den Einstellparametern
des Friktionsfalschdrallers (z.B. stärke der Andrückkraft der Andrückeinrichtung
23, Fadentiter und der davon anhängende Ansrückweg der Andrückeinrichtung bzw. maximale
Amplitude der Auswölbung der flexiblen Scheibe, Drehgeschwindigkeit der Friktionsscheiben
und Fadengeschwindigkeit, Reibungswerte der Scheiben gegenüber dem Faden). Man erreicht
andererseits, daß diese Parameter beliebig vorgegeben werden können, ohne daß die
Betriebssicherheit gefährdet wird.
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Ganz überraschend hat man festgestellt, daß mit dieser Ausgestaltung
der Andrückeinrichtung "tight spots" einerseits und Eapillarbrüche andererseits
weifgehend vermieden werden können. Tight spots sind Fadenstellen, welche nicht
wieder entzwirnt worden sind und welche daher eine größere Dichte haben als die
Fadenbereiche, in denen der Falschzwirn wieder aufgelöst worden ist. Derartige "zugedrehte
Stellen" treten bei bestimmten, im einzelnen schwer zu definierenden Betriebszuständen
jedes Friktionsfalschdrallers in so großer Zal auf, daß dadurch die Qualität des
Kräuselgarns beeinflußt wird. Diese zugedrehten Stellen lassen sich nur durch Inkaufnahme
vermehrter Kapillarbrüche vermeiden, was jedoch auch seine qualitativen Grenzen
hat. Aus diesem Grunde stellt es einen wesentlichen Vorteil dar, daß man mit der
Erfindung auch zugedrehte Stellen in weitem Maße vermeiden kann, ohne damit die
Gefahr erhöhter Kapillarbrüche Inkauf zu nehmen.
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Der Friktionsfalschdraller nach dieser Anmeldung ist zum Falschzwirnen
synthetischer Fäden in Texturiermaschinen, aber auch in Spannmaschinen für Spinnfasern
nach dem Offen-End-Prinzip oder dem Ummantelungsprinzip anwendbar.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 flexible Scheibe 2 starre Scheibe 3 Achse
4 Achse 5 Reibring 6 Reibring 7 Faden, Fadenlauf, Fadenlinie 8 Andrückstempel, Andrückeinrichtung,
Andrückkolben 9 Befestigungsnabe für die flexible Scheibe 10 Zylinder, Andrückzylinder
11 Feder 12 Stützscheibe 13 Befestigungsscheibe 14 Drehrichtung der flexiblen Scheibe
15 Drehrichtung der starren Scheibe 16 Abstützung 17 Stützfläche 18 Zylinder 19
Stempel 20 Feder 21 Nut 22 Drehsicherung 23 Abdrückeinrichtung 24 Normalebene, in
welcher die Rückseite der flexiblen Scheibe ohne Aus lenkung durch die Andrückeinrichtung
rotiert.
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25 Anlagefläche, Ringsektor-förmig