DE3543650C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppeldraht-Zwirnspindel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Beim Betrieb einer Doppeldraht-Zwirnspindel kommt es in der Regel zur Flusenbildung bzw. zu Faserflug und zu einer starken Verstaubung, was zu einer Beschmutzung der Betriebseinrichtungen und des Fadens sowie zu einer unerwünschten Belästigung des Bedienungspersonals führt. Es sind deshalb bereits verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, welche die Entstehung des Faserfluges und dessen Umherwirbeln im Raum hemmen bzw. die empfindlichen Maschinenteile und den Faden selbst vor dem Faserflug schützen oder die Flug- und Staubablagerungen durch Abblasen periodisch oder fortlaufend beseitigen sollen. Da der Faserflug bei Doppeldraht-Zwirnspindeln in erhöhtem Maße im Bereich des Fadenballons auftritt, sind bereits Maßnahmen bekannt, den Faserflug ohne den Fadenballon zu stören, aus dem Ballonbegrenzerinneren, d. h. im wesentlichen dem Ringspalt zwischen dem Ballonbegrenzer und dem Spulenträger in Form eines Schutztopfes, abzuführen.

Eine Lösung zum Abführen des Faserfluges aus dem Ballon­ begrenzerinneren ist in der DE-GM 18 62 735 beschrieben, die eine Doppeldraht-Zwirnspindel gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zum Inhalt hat. Mit dem sich axial an den Ballonbegrenzer anschließenden Gehäusemantel wird erreicht, daß die vorhandene Luftströmung, welche durch den Fadenballon als solchen sowie durch die umlaufenden Teile der Spindel erzeugt wird, den Faserflug in einen an den Gehäusemantel angeschlossenen Sammelkanal bzw. Sammel­ behälter führt. Bei dieser bekannten Lösung ist die Intensität der Faserflug-Ablaßströmung relativ gering, so daß zur Intensitätssteigerung der Luftströmung in dem zum Sammelbehälter führenden Kanal eine Unterdruckluftströmung erzeugt wird.

Vergleichbare Lösungen sind in der DE-GM 19 32 152 sowie in der DE-OS 23 53 312 beschrieben.

Bei einer in der DE-GM 19 41 251 beschriebenen Doppel­ draht-Zwirnspindel ist ein doppelwandiger Ballonbegrenzer in Form eines Ballonbegrenzungszylinders vorgesehen, dessen Außenwand exzentrisch zur Ballonbegrenzerinnenwand liegt. Zur Ableitung von Faserflug oder dergleichen ist die Ballonbegrenzerinnenwand, an der der Faden entlangstreift, mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen, durch die die während des Spindelbetriebes entstehende Luft­ strömung in den Ringspalt zwischen Ballonbegrenzerinnen­ wand und Ballonbegrenzeraußenwand tritt, um durch am oberen und unteren Ende des Ballonbegrenzerzylinders angeordnete Kanäle abgeleitet zu werden. Ein derartiger doppelwandiger Ballonbegrenzer ist einerseits relativ aufwendig in der Herstellung, wobei insbesondere die Öffnungen bzw. Durchbrüche in der Ballonbegrenzerinnenwand zu Beschädigungen des Fadens führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldraht- Zwirnspindel so zu gestalten, daß ohne Störung des Fadenballons die bei dem Betrieb der Spindel auftretende Luftströmung ausreicht, Faserflug und sonstige Staubteile wegzuleiten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine derartige Konstruktion führt dazu, daß die mit der Luftströmung zwischen dem Ballonbegrenzer und dem Schutztopf­ mantel nach oben transportierten Flusen mittels des in strömungstechnischer Hinsicht als Stoßdiffusor wirkenden Ausblasgehäuses seitlich aus der Maschine ausgeblasen werden können, wobei sich aufgrund der Fliehkraft die Strömung in dem sich diffusorartig aufweitenden Kanal ablösungsfrei erweitert.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unter­ ansprüchen behandelt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Doppeldraht-Zwirnspindel mit zugeordnetem Ballonbegrenzer und Faserflug-Aus­ blasgehäuse,

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß der Linie II-II, wobei von der eigentlichen Doppeldraht-Zwirnspindel nur der Ballonbegrenzer schematisch dargestellt ist,

Fig. 3 einen Axialschnitt einer abgewandelten Ausführungs­ form der erfindungsgemäßen Doppeldraht-Zwirnspindel mit zugeordnetem Ballonbegrenzer und Faserflug-Ausblasgehäuse, und

Fig. 4 einen Radialschnitt einer abgewandelten Ausführungs­ form eines Faserflug-Ausblasgehäuses.

Die Doppeldraht-Zwirnspindel besteht aus dem Wirtel 1, dem Drehteller 2 mit Fadenspeicherscheibe 3 und dem die Ablaufspule 5 aufnehmenden Spulenträger 4, der den Schutz­ topfboden 7 und den Schutztopfmantel 8 umfaßt. In den Spulenträger 4 sind nicht dargestellte Haltemagnete eingesetzt, die mit außerhalb des Ballonbegrenzers 9 angeordneten Magneten zusammenwirken, um den Spulenträger zu arretieren. Der Spulenträger 4 ist unter Zwischenschaltung von Lagern auf den Spulenrotor aufgesetzt, der aus dem Wirtel 1, dem Drehteller 2, der Fadenspeicherscheibe 3 und der Nabe 10 besteht.

Der von der Ablaufspule 5 nach oben hin ablaufende Faden F tritt in das obere Ende des Fadeneinlaufrohres 11 ein und wird in üblicher Weise durch die Spindelhohlachse bis zur Fadenspeicherscheibe 3 geführt, die er in radialer Richtung durch den nicht den dargestellten Fadenspeicher­ scheibenkanal verläßt, um nach der üblichen, durch den Ballonbegrenzer 9 begrenzten Ballonbildung durch die obere Fadenführeröse 12 zu einem nicht dargestellten Aufwickel­ aggregat geführt zu werden.

Gemäß Fig. 1 reicht der untere Rand des Ballonbegrenzers 9 bis unter die Fadenspeicherscheibe 3, während der obere Ballonbegrenzerrand oberhalb des Einlaufendes des Faden­ einlaufrohres 11 liegt. Auf den oberen Rand des Ballonbegrenzers 9 ist abdichtend ein Faserflug-Ausblasgehäuse 13 aufgesetzt, das aus dem Gehäusemantel 14 und einer oberen Wand 15 besteht, die mit einer einen relativ großen Durch­ messer aufweisenden Öffnung 16 für den Faden versehen ist. Der Gehäusemantel 14 ist mit einer seitlichen Öffnung 17 versehen, an die ein zu einem nicht dargestellten Sammel­ behälter führender Kanal 18 angeschlossen ist.

Die Innenwand des Gehäusemantels 14 hat von der Rotor- und Ballonbegrenzerachse a einen größeren Abstand als die Innenwand des Ballonbegrenzers 9, wobei sich der Abstand zwischen einer imaginären Verlängerung des Ballonbegrenzers 9 und dem Gehäusemantel 14 von einer der Öffnung 17 diametral gegenüberliegenden Stelle beidseitig diffusorartig in Richtung auf die Öffnung 17 vergrößert. Gemäß Fig. 2 hat der Gehäusemantel 14 die Form eines Zylinderringes, dessen Zylinderachse b in Richtung der Öffnung 17 exzentrisch zur Spindelrotor- und Ballonbegrenzerachse a versetzt angeordnet ist.

Im Betrieb, d. h. bei rotierendem Spindelrotor, und infolge der Fadenballonbildung stellt sich im Ringspalt zwischen dem Ballonbegrenzer 9 und dem Schutztopfmantel 8 eine nach oben gerichtete stark verdrallte Strömung ein. Die mit dieser Strömung nach oben transportierten Flusen (Faserflug) werden mit dem in strömungstechnischer Hinsicht als Stoßdiffusor wirkenden Ausblasgehäuse 13 seitlich aus dem Spindelbereich ausgeblasen. Dadurch, daß der Gehäusemantel 14 des Ausblasgehäuses von der Spindelrotorachse a einen größeren Abstand hat als die Innenmantelfläche des Ballonbegrenzers 9, erweitert sich aufgrund der Fliehkraft die Strömung in diesem sich aufweitenden Kanal ablösungsfrei. Durch geeignete Wahl einer gegenüber dem Ballonbegrenzer exzentrischen Kontur kann ein gleich gutes Ausblasverhalten für beide Drehrichtungen erzielt werden.

Wird dieser stoßdiffusorartige Ausblaskanal mit einer oberen Deckwand 13 abgedeckt, so läßt sich in diesem oberen abgedeckten Bereich des Fadenballons eine Abwärts­ strömung erzielen, die sich mit der von unten nach oben geführten Aufwärtsströmung in dem Bereich des Ausblasgehäuses vereinigt. In dieser Vereinigungszone sind die beiden entgegengerichteten Ströme stabil, wenn die jeweiligen geometrischen Abmessungen aufeinander abgestimmt sind, die durch die Spulen- und Spindelabmessungen vorgegeben sind.

Gemäß Fig. 2 ist in das Ausblasgehäuse ein zwickelförmiger Leitkörper 19 eingesetzt, dessen Zwickelabschnitt auf die Gehäusemantelöffnung 17 gerichtet ist. Die dem Fadenballon zugewandte Fläche des Leitkörpers 19 hat die Form eines Teilkreisbogens. Dieser Leitkörper hat die Aufgabe, die mit Fasern oder Flusen beaufschlagte Luft direkt zur Austrittsöffnung 18 zu führen. Die einfach-symmetrische Anordnung von Gehäuse 14 und Leitkörper 19 ermöglicht eine drehrichtungsunabhängige Funktion. Sie kann deshalb in unveränderter Form für Links- als auch für Rechtslauf des Rotors eingesetzt werden.

Der Volumen- bzw. Luftstrom, welcher bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 im Ringspalt zwischen Ballonbegrenzer 9 und Schutztopfmantel 8 nach oben geführt wird, kann durch die Wahl der Lage der Ballonbegrenzerunterkante gegenüber dem Spindelrotor 1, 2, 3 beeinflußt werden. Wenn gemäß Fig. 3 der untere Rand des Ballonbegrenzers 9 oberhalb des Spindelrotors 1, 2, 3 liegt, führt ein derart verkürzter Ballonbegrenzer in Verbindung mit einer oberen Abdeckhaube 20, die abdichtend auf den oberen Ballonbegrenzerrand aufgesetzt ist, zu einer Umkehr der Strömungsrichtung im Ringspalt zwischen Ballonbegrenzer 9 und Schutztopfmantel 8 von oben nach unten. In diesem Fall kann eine der in Verbindung mit Fig. 1 dargestellten Ausblas-Strömungsführung entsprechende Strömungsführung am unteren Ende des Ballonbegrenzers angebracht werden, so daß die von oben nach unten am Fadenballon entlang streifende Luft zusammen mit den eventuell sich vom Faden lösenden Flusen nach außen abgeblasen werden. Zu diesem Zweck schließt sich gemäß Fig. 3 an dem unteren Rand des Ballonbegrenzers 9 ein Faserflug-Ausblasgehäuse 13′ an, das einen Gehäusemantel 14′ und einen Boden 15′ umfaßt, der eine Öffnung 16′ aufweist, durch die der Antriebswirtel 1 ragt.

Das Faserflug-Ausblasgehäuse 13′ entspricht hinsichtlich seiner geometrischen Form und der Zuordnung zur Spindelrotor- bzw. Ballonbegrenzerachse dem anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Faserflug-Ausblasgehäuse 13′. An das Faserflug-Ausblasgehäuse 13′ schließt sich der Kanal 18′ an.

Wenn der Schutztopf 8 mit Schutztopffenstern 21 versehen ist, werden von der Ausblasströmung aus diesen Schutztopf­ fenstern 21 transportierte Flusen ebenfalls erfaßt und nach außen abtransportiert, ohne in den Ringraum zwischen Ballonbegrenzer und Schutztopfmantel einzutreten.

Bei Kapselung bzw. Begrenzung des Wirtelbereiches durch geeignete Wände, etwa in Form der üblichen Separatoren, kann zudem noch erreicht werden, daß sich im unteren Spindelbereich eine Aufwärtsströmung zu dieser am unteren Ende des Ballonbegrenzers angebrachten Ausblas-Strömungsführung einstellt, die sich in dieser Strömungsführung mit dem von oben nach unten gerichteten Strom, die den Faden­ ballon umschließt, vereinigt. Auf diese Weise werden stets stabile Verhältnisse erreicht, und es entsteht nirgendwo durch örtlich an Ballonbegrenzerumfang angebrachte Ausblas- bzw. Absaugöffnungen eine Störung.

Die anhand von Fig. 3 beschriebene Ausführungsform mit Strömung von oben nach unten eignet sich in einfacher Weise auch für eine Klimatisierung. Die Klimatisierungsluft braucht nur zentrisch, also da wo der Faden auf seinem Weg zu der Fadenführungsöse 12 durch die Öffnung 22 in der Haube 20 austritt, eingeleitet werden. In ähnlicher Weise ist natürlich auch bei Strömung von unten nach oben eine Umspülung des Fadens im Bereich des Fadenballons mit Hilfe klimatisierter Luft möglich, die am unteren Ende des Ballonbegrenzers eingeleitet und am oberen Ende mittels des stoßdiffusorartigen Ausblasgehäuses abströmt.

Es ist generell möglich, die Hauptströmungsrichtung umzu­ kehren, indem man den Bereich oberhalb des Ballonbegrenzers bis auf eine blendenartige Öffnung für den rotierenden Faden abkapselt, so wie es bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 im Bereich der Haube 2 und der zentralen Öffnung 22 dargestellt ist. Mit der Größe dieser Öffnung 22 läßt sich die Strömung stark beeinflussen. Mit einem Öffnungs­ durchmesser von etwa 45 bis 55 mm läßt sich eine zuverlässig abwärts gerichtete Strömung erzeugen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 kennzeichnet sich dadurch aus, daß der Gehäusemantel 14 einen sich über einen Teil­ kreisbogen von im wesentlichen 180° erstreckenden Abschnitt hat, an dessen achsparallele Ränder sich tangential gerichtete Wandabschnitte anschließen (Fig. 4). Hierbei handelt es sich um einen Stoßdiffusor, der beide möglichen Laufrichtungen der Spindel berücksichtigt. Es ist ein nach einer Seite hin geöffneter Diffusor, der besonders der Bedienbarkeit der Spindel sehr entgegenkommt.

Claims (5)

1. Doppeldraht-Zwirnspindel mit Spindelrotor in Form von Antriebswirtel, Drehteller und Fadenspeicherscheibe und mit Ballonbegrenzer, an den sich axial ein Gehäusemantel anschließt, dessen Innenwand von der Spindelrotor­ achse einen größeren Abstand hat als die Innenwand des Ballonbegrenzers, und der seitlich mit einer Öffnung versehen ist, an die ein zu einem Sammelbehälter führender Kanal angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen einer imaginären Verlängerung des Ballonbegrenzers (9) und dem Gehäusemantel (14) von einer der seitlichen Öffnung (17) im Gehäusemantel (14) diametral gegenüberliegenden Stelle ein- oder beidseitig diffusorartig in Richtung auf die Öffnung (17) vergrößert.

2. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, bei der der Gehäusemantel die Form eines Zylinderringes hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderachse (b) des Zylinderringes in Richtung der Öffnung (17) exzentrisch zur Spindelrotorachse (a) liegt.

3. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand des Ballonbegrenzers (9) oberhalb des Spindelrotors (1, 2, 3) liegt, und der Gehäusemantel (14′) sich nach unten an diesen unteren Ballonbegrenzerrand anschließt, und daß der Gehäusemantel einen Boden (15′) mit einer Öffnung (16′) aufweist, durch die der Antriebswirtel (1) ragt.

4. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäusemantel (14 bzw. 14′) einfach-symmetrisch zur Öffnung (17) ein zwickelförmiger Leitkörper (19) angeordnet ist, dessen Zwickelabschnitt auf die seitliche Öffnung des Gehäusemantels gerichtet ist, während die dem Fadenballon zugewandte Seite dieses Leitkörpers (19) die Form eines Teilkreis­ bogens hat.

5. Doppeldraht-Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusemantel (14) einen sich über einen Teilkreisbogen von im wesentlichen 180° erstreckenden Abschnitt hat, an dessen achsparallele Ränder sich tangential gerichtete Wandabschnitte anschließen (Fig. 4).