DE3611740A1 - Fadenabzuggeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fadenabzuggerät zum Abziehen und Ablegen eines kontinuierlich laufenden Fadens. Dieses Gerät dient der Aufnahme und Beseitigung eines konti­ nuierlich anlaufenden Fadens bei Betriebsunterbrechung, beispielsweise bei Spulenwechsel in einer Chemiefaser- Spinnanlage.

Bekannt wurden sog. Saugpistolen, in denen der Faden einer starken Saugströmung unterworfen ist. Die Grenze der Einsatzmöglichkeit solcher Geräte liegt jedoch bei Fadengeschwindigkeiten von ca. 4000 m/min (65 bis 70 m/s). Dabei wird es insbesondere unmöglich, die erforderlichen Fadenspannungen aufzubringen, wenn der Faden mittels Galet­ ten gefördert wird. Es besteht hierbei die Gefahr, daß der Faden infolge zu geringer Fadenspannung einen Wickler auf der Galette bildet. Bei diesen Fadengeschwindigkeitn stellen zudem die wegen des sehr hohen Leistungsbedarfs erforder­ lichen Kompressoren oder Vakuumpumpen einen bedeutenden Kostenfaktor dar, obwohl diese Maschinen jeweils nur kurz­ fristig bei Betriebsunterbrechungen benötigt werden.

Um die Grenze von ca. 4000 m/min durch Fadenabsauggeräte überschreiten und ausreichende Fadenzugkräfte erzeugen zu können, wurde vorgeschlagen, die Saugströmung durch eine Flüssigkeit, insbesondere durch Wasser, zu erzeugen, wobei Drücke von ca. 80 bar und mehr genannt wurden. Dieses Verfahren führte jedoch nicht zum Erfolg. Einmal stellte die Notwendigkeit, die anfallenden Wassermengen jeweils ohne übermäßigen Aufwand zu beseitigen, eine kaum zu bewältigende Aufgabe dar. Außerdem ergaben sich strömungstechnische Hindernisse, da selbst für das freie Ausströmen einer reibungsfreien Flüssigkeit ein Druck von 51 bar erforderlich ist, um eine Strömungsgeschwindigkeit von 6000 m/min (100 m/s) zu erhalten. Schließlich muß der Faden zunächst von einer Luft-Saugströmung und dann von dem Flüssigkeits­ strom übernommen werden, was nur unvollständig gelingt.

Aufgabe der Erfindung ist es danach, ein Fadenabzuggerät bereitzustellen, mit dem die aerodynamischen und hydrodyna­ mischen Grenzen der maximalen Abzugsgeschwindigkeiten über­ schritten werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Fadenabzuggerät nach Anspruch 1 gelöst. Das Fadenabzuggerät weist als Kern­ stück einen fliegend gelagerten Aufwickelkörper auf, der zu seinem freien Ende hin einen abnehmenden Querschnitt besitzt. Der Faden wird im Bereich des dicken Endes auf den Aufwickelkörper geleitet, wobei der Aufwickelkörper in der mit dem Fadeneinlauf zusammenfallenden Normalebene eine Umfangsgeschwindigkeit aufweist, die im wesentlichen der Fadengeschwindigkeit des auflaufenden Fadens entspricht oder höher ist. Für die Form des Aufwickelkörpers ist wesentlich, daß der Aufwickelkörper in dem Bereich des Fadeneinlaufs einen in Förderrichtung stetig kleiner werdenden Durchmesser aufweist.

Vorzugsweise ist der Aufwickelkörper im Bereich des Faden­ einlaufs so gestaltet, daß seine Steigung in Achsrichtung größer ist als der Reibungswinkel für den Faden auf der Oberfläche des Aufwickelkörpers. Hierdurch kann vermieden werden, daß sich der Faden bei niedrigen Drehzahlen und niedriger Aufwickelgeschwindigkeit als Wickler um den Aufwickelkörper legt und nicht in axialer Richtung abrutscht. Bei hohen Drehzahlen, z.B. über 4000 m, ist diese Gefahr der Selbsthemmung wegen der auftretenden Zentrifugal­ kräfte, die zu einer Aufweitung der auf dem Aufwickelkörper gebildeten Fadenwindungen führen, ohnehin nicht gegeben.

Der Aufwickelkörper kann z.B. als Haspelkörper ausgebildet sein. Als Haspelkörper wird ein Aufwickelkörper bezeichnet, dessen Mantel aus zwei oder vorzugsweise mehreren Stäben besteht, auf denen der Faden aufgewickelt wird. Erfindungs­ gemäß sind diese Stäbe mit Neigung zur Rotationsachse ange­ ordnet.

Vorzugsweise ist der Aufwickelkörper als Rotationskörper (Drehkörper) ausgebildet. Insbesondere eignen sich hier Kegel, Hyperboloidstümpfe, welche im Bereich ihres kleinsten Querschnitts geschnitten sind, Paraboloide o.ä.

Zur Verbesserung der Fadenmitnahme in Achsrichtung kann die Oberfläche des Drehkörpers mit Nuten und dazwischenliegenden Stegen versehen sein, die sich in Achsrichtung erstrecken. Bei einer besonderen Ausführungsform ist der Rotationskörper ein mit seinem dünnen Ende in Absaugrichtung weisender Kegelstumpf, dessen Kegelwinkel größer ist als der Reibungs­ winkel.

Der Aufwickelkörper wird in einer bevorzugten Ausführung in einer rotationssymmetrischen Kammer angeordnet. In dieser Kammer bildet sich infolge der Drehung des Aufwickelkörpers ein Luftwirbel, der durch Einblasen von tangentialen Luft­ strömungen unterstützt werden kann. In einer bevorzugten Ausführung ist der Luftwirbel so stark, daß seine Umfangsge­ schwindigkeit größer als die Fadengeschwindigkeit ist. Hierdurch wird erreicht, daß namentlich die erste Fadenwin­ dung in Anlagekontakt mit dem Umfang des Drehkörpers gerät. Dadurch kann die Fadenzugkraft erhöht und vergleichmäßigt werden.

Die Form der rotationssymmetrischen Kammer - in Achsrichtung gesehen - kann der Form des Aufwickelkörpers angepaßt werden. Hierdurch lassen sich die Strömungsverhältnisse in der Kammer beeinflussen. Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Querschnitt der Kammer sich in Richtung des freien Endes des Drehkörpers derart verjüngt, daß der Spalt zwischen Dreh­ körper und Kammerwandung sich zum freien Ende des Dreh­ körpers hin verjüngt. Dadurch wird die Strömungsgeschwindig­ keit der Luft in axialer Richtung vom Fadeneinlaß zum Faden­ auslaß hin erhöht.

An die Fadenkammer kann sich ein Fadenkanal anschließen, durch den das von dem Aufwickelkörper abfliegende Gewölle abgeführt wird. Daher wird in dem Fadenkanal vorzugsweise eine Luftströmung erzeugt. Der Fadenkanal mündet sodann in einen entsprechenden Abfallbehälter oder auf ein Abfall­ transportband. Das Fadenabzuggerät kann jedoch auch unmit­ telbar auf einem Abfallkorb angebracht werden.

In einer weiteren Ausführungsform soll die Bildung des Fadenwickels auf dem Aufwickelkörper unterstützt werden. Hierzu ist die Achse des Fadeneinlaufs zu der Rotationsachse des Aufwickelkörpers so weit seitlich verschoben, daß sie die Oberfläche des Aufwickelkörpers in der Normalebene etwa tangiert.

Im übrigen kann der Fadeneinlauf in einer Normalebene des Aufwickelkörpers liegen. In weiterer Ausgestaltung sieht die Erfindung jedoch darüberhinaus vor, daß die Fadenwindungen von vorneherein mit einer gewissen Steigung auf dem Aufwickelkörper abgelegt werden. Es wird hierzu vorgesehen, daß der Fadeneinlauf die Achse des Aufwickelkörpers unter einem stumpfen Winkel kreuzt derart, daß der einlaufende Faden - bezogen auf den Aufwickelkörper - eine Bewegungskom­ ponente in Umfangsrichtung und eine Bewegungskomponente in Achsrichtung hat.

Im übrigen kann der Fadeneinlauf an unterschiedliche Funkti­ onen des Fadenabzuggeräts angepaßt werden. Das Fadenabzug­ gerät kann zum Einfangen abgeschnittener oder abgerissener, anlaufender Fäden dienen. Hierzu wird der Fadeneinlauf als Einlaufstutzen ausgebildet. In dem Fadeneinlaufstutzen kann durch besondere Ausbildung der Luftströmung der Fadenkammer eine Saugströmung hergestellt werden. Zur Verstärkung und Unterstützung der Saugströmung wird der Faden - nach Art einer Fadenabsaugpistole - mit Injektoren versehen, durch welche Druckluftstrahlen in den Fadeneinlaufkanal geleitet werden, die einerseits eine Saugströmung erzeugen und andererseits den eingesaugten Faden bis in die Fadenkammer fördern.

Die Saugströmung im Fadeneinlaufstutzen kann auch dadurch gefördert werden, daß in dem Fadenkanal, der sich an die Fadenkammer anschließt, ein Unterdruck durch einmündende Injektoren hergestellt wird.

Das Fadenabzuggerät kann auch zum Einfangen laufender Fäden eingesetzt werden. Hierzu wird der Fadeneinlauf mit einem Einlegschlitz versehen. Wenn der Aufwickelkörper in einer Fadenkammer angeordnet ist, so erstreckt sich der Einleg­ schlitz durch die Aufwickelkammer derart, daß der laufende Faden in Umfangskontakt mit dem Aufwickelkörper im Bereich des dicken Endes des Aufwickelkörpers gebracht werden kann. Wird der laufende Faden sodann hinter dem Aufwickelkörper abgeschnitten oder abgerissen, so wird er durch das Abzug­ gerät in Form eines Gewölles abgeführt, wobei die Fadenspan­ nung in dem laufenden Faden so hoch bleibt, daß der Faden auch auf dem vorangehenden Lieferwerk, z.B. Galette, keinen Wickler bildet.

Anhand der beigegebenen Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadenabzuggeräts im Längsschnitt;

Fig. 2 Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 mit abgeänderter Kammerstirnwand;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fadenabzuggeräts;

Fig. 5 Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, jedoch mit Einlegschlitz;

Fig. 6 als rotationssymmetrische Kammer ausgeführter Schnittbereich mit Einlegschlitz;

Fig. 7, 8 Längsschnitt und Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels.

Die Fig. 1 zeigt im Längsschnitt eine bevorzugte Ausfüh­ rungsform des erfindungsgemäßen Fadenabzuggeräts. Der am Einlaufmund 5 aufgenommene Faden wird durch den mit Hilfe des Injektoraufsatzes 1, der rings um den Abschnitt 2 des Fadeneinlaufs einen Ringkanal 3 und die Blaskanäle 4 auf­ weist, eingesaugt und tritt durch den Abschnitt 6 des Faden­ einlaufs in den Schnittbereich 9 des Fadenkanals 15 mit dem Fadeneinlauf 2, 6 ein; in der dargestellten Ausführungsform ist dieser Schnittbereich 9 zu einer rotationssymmetrischen Kammer erweitert. An den unteren konischen Bereich 30 der Kammer 9 schließt sich der Fadenkanal 15 an. In der Kammer 9 trifft der Faden auf den mit Hilfe des Antriebs 14 mit hoher Drehzahl angetriebenen Aufwickelkörper 10 auf und wird auf diesen aufgewickelt. Durch die jeweiligen Folgewindungen werden dabei die bereits vorhandenen Windungen kontinuier­ lich zum dünnen Ende 33 des Aufwickelkörpers 10 hin verscho­ ben. Mit fortschreitender Verschiebung lockern sie sich und werden durch den hier vorhandenen Luftstrom in allgemeiner Förderrichtung 29 weitertransportiert. Der Fadenkanal 15 setzt sich in dem auf das Ende des Fadenkanals 15 aufgesetz­ ten Injektoraufsatz 17 als Fadenkanal 16 fort. Der Injektor­ aufsatz 17 weist einen Ringkanal 18 mit Druckluftanschluß 19, 20 sowie die Blaskanäle 21 auf. Letztere münden im spitzen Winkel in den Fadenkanal 16 ein und sorgen für eine zusätzliche Beschleunigung des vom Aufwickelkörper 10 abgleitenden, vom Luftstrom mitgeführten Gewölles sowie für ein Druckgefälle zur Kammer 9 mit Bereich 30.

In der dargestellten Ausführungsform hat der in der Stirn­ wand 13 des Gehäuses 12 bei 31 gelagerte Aufwickelkörper 10 die Form eines Kegelstumpfes, der mit seinem dünnen, abge­ rundeten Ende 33 in Förderrichtung 29 zeigt. Seine Rota­ tionsachse 7 liegt in der Achse 7 der erweiterten Kammer 9, des konischen Bereichs 30 und des Fadenkanals 15 und 16.

Die Achse 8 des Fadeneinlaufs 2, 6 mündet hier senkrecht in die Kammer 9 und verläuft senkrecht zu deren Achse 7. Sie kann dabei mit der Achse 7 der Kammer 9 bzw. des Fadenkanals in einer Ebene liegen und diese schneiden.

Bei Anordnung des Fadeneinlaufs 6 derart, daß die Achsen 7 und 8 sich schneiden, trifft der Faden in dem in der Normal­ ebene 35 liegenden Auftreffpunkt zentral auf den Aufwickel­ körper 10 auf. Es hat sich gezeigt, daß in manchen Fällen die Verlagerung des Auftreffpunktes 38 auf dem Aufwickel­ körper 10 gegenüber der Rotationsachse 7 nach rechts von Vorteil sein kann. Sie kann aber auch seitlich versetzt sein. Eine solche Anordnung der beiden Achsen 7 und 8 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser tangiert die Achse 8 des Fadeneinlaufs 2, 6 den Aufwickelkörper 10 in der Normalebene 35 zur Fadenkanalachse 7, die etwa in der Achse 8 des Faden­ einlaufs 2, 6 verläuft. In jedem Falle ist die Drehzahl des Aufwickelkörpers 10 so zu bemessen, daß seine Umfangs­ geschwindigkeit in der etwa mit dem Fadeneinlauf 6 zusammen­ fallenden Normalebene 35 jedenfalls der Fadengeschwindigkeit entspricht, vorzugsweise aber auch größer ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei einem Schlupfantrieb (z.B. Druck­ luftturbine) die Umfangsgeschwindigkeit sich selbsttätig der Fadengeschwindigkeit anpaßt. Zur Aufrechterhaltung der Fadenzugkraft kommt es vornehmlich darauf an, daß der Antrieb bei dieser Umfangsgeschwindigkeit auch das notwen­ dige Drehmoment aufbringt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Stirnwand 13 des Gehäuses 12 als Stirnplatte 26 ausgebildet ist. Diese ist mit einem an eine - nicht dargestellte - Luftzufuhr angeschlossenen Ringkanal 27 versehen, von dem auf den Umfang verteilt Blaskanäle 28 im spitzen Winkel zur Achse 7 in die Kammer 9 einmünden. Die durch die Blaskanäle 28 austretenden Luftstrahlen sind entweder etwa parallel zur Oberfläche des Aufwickelkörpers 10 ausgerichtet, so daß sie diese überstreichen, oder treffen in einem spitzen Winkel 32 etwa im Schnittbereich 9 von Fadeneinlauf 2, 6 und Faden­ kanal 15, 16 auf den Aufwickelkörper 10 auf. Ihre Aufgabe ist es, das Ablösen der sich auf dem Aufwickelkörper 10 bil­ denden Fadenwindungen zu unterstützen und für einen sicheren Abtransport des Gewölles zu sorgen. Der an der zur Stirnwand 13 weisenden Stirnseite des Aufwickelkörpers 10 angedeutete Wulst 11 soll Wickler auf der Welle zwischen Aufwickelkörper 10 und Stirnwand 13 verhindern.

Eine Weiterbildungsform des erfindungsgemäßen Fadenabzug­ geräts zeigt die Fig. 4. Abweichend von der Ausführungsform der Fig. 1 ist hier der einlaufseitige Injektoraufsatz 1 weggelassen, so daß der Fadeneinlauf nur aus einem in die Kammer 9 einmündenden Stutzen 6 besteht. Außerdem zeigt der Aufwickelkörper 10 hier gegenüber den Fig. 1 und 3 eine abweichende Gestalt mit konkav geformten Mantellinien 34. Wie dargestellt, bilden mindestens die im Schnittbereich 9 an die Mantellinien 34 angelegten Tangenten 37 zur Rota­ tionsachse 7 einen Winkel, der in jedem Falle größer ist als der zugeordnete Reibungswinkel. Auch bei dieser Ausführungs­ form ist die Drehzahl des Aufwickelkörpers 10 so bemessen, daß seine Umfangsgeschwindigkeit in der etwa mit dem Faden­ einlauf 6 zusammenfallenden Normalebene 35 im wesentlichen der Fadengeschwindigkeit des auf den Aufwickelkörper 10 auflaufenden Fadens entspricht.

Zwei weitere Ausgestaltungsformen zeigen die Fig. 5 und 6. Als Besonderheit weisen beide einen Einfädel- oder Einleg­ schlitz 36 auf, der das Aufnehmen des laufenden Fadens durch das Fadenabzuggerät an beliebiger Stelle im Fadenlauf ermög­ licht. Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 entspricht im wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten; sie unterscheidet sich von ihr nur durch den den Fadeneinlauf 2, 6 und einen Teil des Umfangs des Fadenkanals 15 bzw. der erweiterten Kammer 9 umfassenden Einlegschlitz 36. Wie groß dabei der Bereich ist, den der Einlegschlitz 36 in der Kammerwand 12 umfaßt, hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab; er soll auf jeden Fall so bemessen sein, daß der etwa in der Achse 8 des Fadeneinlaufs 2, 6 geführte Faden sich auf die Oberfläche des Aufwickelkörpers 10 frei auflegen kann, ohne die untere Begrenzung des Einlegeschlitzes 36 zu berühren. Es versteht sich, daß der Ringkanal 3 im Bereich des Einlegschlitzes 36 unterbrochen ist und seine beiden offenen Enden durch die Begrenzungswände des Einlegschlitzes 36 verschlossen sind. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 kann auch hier der einlaufseitige Injektoraufsatz 1 wegfallen, sofern der auslaufseitige Injektoraufsatz 17 vorhanden ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 ist der kanalförmige Fadeneinlauf 2, 6 der bisher beschriebenen Bauformen wegge­ fallen; sie weist stattdessen einen Fadeneinlegschlitz 36 auf. Zur besseren Erkennbarkeit ist im linken Teil der Fig. 6 ein Stück der Kammerwand 12 mit dem eingearbeiteten Einlegschlitz 36 angedeutet. Der das Gewölle abtransportie­ rende Luftstrom wird durch den auslaßseitigen Injektorauf­ satz 17 erzeugt und praktisch nur durch den Fadeneinleg­ schlitz 36 gespeist, so daß im Fadenauftreffbereich eine starke Saugwirkung besteht. Wird auch bei dieser Ausfüh­ rungsform eine Stirnplatte 26 entsprechend Fig. 3 anstelle der Stirnwand 13 der erweiterten Kammer 9 vorgesehen, muß der Injektoraufsatz 17 auf die dadurch vergrößerte Luftmenge so abgestimmt werden, daß nicht nur die durch die Blaskanäle 28 der Stirnplatte 26 eingeblasene Luft vollständig abtrans­ portiert wird, sondern darüberhinaus auch die zur Aufnahme des Fadens erforderliche Saugwirkung im Einlegschlitz 36 vorhanden ist.

Je nach der gewählten Form des Aufwickelkörpers 10 kann es zweckmäßig sein, statt der beschriebenen Stirnplatte 26 mit Ringkanal 27 und Blasbohrungen 28 eine einfache Stirnwand 13 (gemäß Fig. 1) vorzusehen und den unmittelbar an die Stirn­ wand 13 anschließenden Bereich der Kammerwand 12 so zu verstärken, daß in diesem ein Ringkanal und entsprechend der im Vorhergehenden gegebenen Beschreibung ausgerichtete Blas­ kanäle Platz finden.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 und 8 ist als stationäres Fadenabzuggerät gedacht, das auf einem Abfall­ korb 42 sitzt, der hier allerdings nur teilweise und schema­ tisch dargestellt ist. Hierzu besitzt das zylindrische Gehäuse 12 einen zylindrischen Ansatz 43, der in den Deckel 42 des Abfallkorbes eingepaßt ist. Das Gehäuse 12 besitzt eine Bohrung 9, die in ihrem oberen Teil zylindrisch und in ihrem unteren Teil 30 konisch ausgebildet ist. Das Gehäuse 12 wird auf seiner oberen Stirnseite durch einen Deckel 13 abgeschlossen. Der Deckel 13 ist durch Schrauben 44 mit dem Gehäuse verbunden. In einer Buchse 45 des Deckels 13, die zu der Bohrung 9 im Gehäuse 12 konzentrisch liegt, befindet sich die Lagerung 31 des Aufwickelkörpers 10. Der Aufwickel­ körper 10 ist Bestandteil einer Baueinheit mit der Welle 45, dem Turbinenrad 46 und dem Aufwickelkörper 10. Die Welle 45 ist mit einer Stirnseite 47 des Turbinenrades fest verbunden und in der Buchse 49 durch zwei Kugellager frei drehbar gelagert. Das Turbinenrad 46 besteht aus den beiden Stirn­ scheiben 47 und 48, zwischen denen die Turbinenschaufeln 50 (Schnitt nach Fig. 8) befestigt sind, z.B. durch Schweißen. An der Stirnscheibe 48 des Turbinenrades 46 sitzt der Aufwickelkörper 10. Der Aufwickelkörper 10 ist ein Konus, der im wesentlichen dieselbe Konizität wie die Bohrung 30 im Gehäuse 12 besitzt. Dadurch bildet der Aufwickelkörper in dieser Bohrung eine ringförmige Fadenkammer 9, die sich zum freien Ende des Aufwickelkörpers 10 hin mit seinem mittleren Durchmesser ebenfalls konisch verjüngt. In dem Ausführungs­ beispiel nach Fig. 7 ist der Kegelwinkel des Aufwickelkör­ pers 10 kleiner als der Kegelwinkel der Bohrung. Dadurch verjüngt sich auch die Weite der Fadenkammer 9 zum Ende des Aufwickelkörpers 10 hin. An seinem oberen, eingespannten Ende besitzt der Aufwickelkörper 10 eine Wulst 11, die mit dem zylindrischen Teil der Bohrung im Gehäuse 12 einen engen Kanal in Form einer Ringdüse 39 bildet.

Der obere zylindrische Teil der Bohrung im Gehäuse 12 bildet mit dem und um das Turbinenrad 46 einen Ringkanal 40. In diesem Ringkanal 40 mündet der Druckluftkanal 51. Der Druck­ luftkanal 51 ist im wesentlichen tangential in den Ringkanal gerichtet. Seine Ausrichtung und die Formung seiner Mündung ist beim Bau von Druckluftturbinen allgemein bekannt und wird hier nicht näher beschrieben. Da der Wulst 11 des Aufwickelkörpers 10 der zylindrischen Kammerwandung im Gehäuse 12 eine Ringdüse mit starkem Drosselwiderstand bildet, kann sich in dem Ringkanal 40 der erforderliche Luftdruck aufbauen. Das Turbinenrad kann mit Drehzahlen bis zu 10 000 U/sec angetrieben werden.

Die Schaufeln 50 des Turbinenrades lassen im Zentrum des Turbinenrades den Abströmkanal 52 frei. Der Abströmkanal ist zur Lagerseite durch die Stirnscheibe 47 verschlossen. Der Abströmkanal 52 mündet zum freien Ende des Aufwickelkörpers 10 in dessen Zentralkanal 41, wobei auch die Stirnscheibe 48 ein entsprechend großes Loch aufweist. Der Zapfen 58 im Zentrum der Stirnscheibe 47 ist so geformt, daß die zwischen den Schaufeln 50 hindurchtretende Luft in Richtung des Zentralkanals 41 im Aufwickelkörper 10 umgelenkt wird.

Auf der vom Ringkanal 40 abgewandten Seite der Wulst 11 mündet der Fadeneinlauf 6 in die Gehäusebohrung 12. Wie sich aus Fig. 8 ergibt, liegt der Fadeneinlauf 6 im wesentlichen auf einer Tangentialebene des Aufwickelkörpers 10. Dabei kann der Fadeneinlauf 6 auf einer Normalebene des Aufwickel­ körpers 10 liegen. Der Fadeneinlaufkanal 6 kann jedoch auch so angeordnet sein, daß er die Achse des Aufwickelkörpers 10 unter einem stumpfen Winkel in der Projektion nach Fig. 7 kreuzt. Mit anderen Worten: Der durch Fadeneinlauf 6 geför­ derte Faden kann auch eine Bewegungskomponente in Richtung auf das freie Ende des Aufwickelkörpers 10 haben.

Zur Funktion:

Zur Inbetriebnahme des Fadenabzuggerätes wird der Druckluft­ kanal 51 mit Druckluft beaufschlagt und hierdurch das Turbinenrad 46 mit Aufwickelkörper 10 in Umdrehung ver­ setzt. Infolge der hierbei entstehenden Luftströmungen im Ringkanal 39 und im Zentralkanal 41 sowie dem unteren Teil der Bohrung im Gehäuse 12 entsteht in der ringförmigen Fadenkammer 9 eine Luftströmung. Diese Luftströmung führt zu einer Saugströmung in dem Fadeneinlauf 6. Durch diese Saug­ strömung wird der Faden angesaugt. Die tangential auf den Aufwickelkörper 10 gerichtete Saugströmung im Fadenkanal 6 führt dabei gleichzeitig zu einem schraubenförmigen Luft­ wirbel, der dieselbe Drehrichtung wie der Drehkörper 10 und ebenso eine Vorschubkomponente in Achsrichtung des Dreh­ körpers 10 hat. Der Faden wird von dem Drehkörper 10 ergrif­ fen und mitgenommen. Dabei bildet der Faden einen Wickler. Dieser Wickler neigt gleichzeitig zum Rutschen in Richtung auf das dünne Ende des Drehkörpers 10. Dieses Rutschen beruht bereits darauf, daß die Fadenwindungen infolge der Zentrifugalkräfte mit nur sehr geringer oder sogar keiner Auflagerkraft auf dem Aufwickelkörper aufliegen und daß die nachfolgenden Windungen die vorhergehenden Windungen aus der Normalebene des Aufwickelkörpers, in der der Faden erstmals von dem Aufwickelkörper ergriffen wird, verdrängen. Dieses Rutschen wird dadurch erleichtert, daß der Aufwickelkörper mit einem niedrigen Reibbeiwert hergestellt wird, so daß die Fadenzugkraft zu einem Rutschen der Fadenwindungen in axialer Richtung führt.

Durch das Abrutschen der Windungen in axialer Richtung bildet der Faden eine Vielzahl von mehr oder weniger regel­ mäßigen, schraubenförmigen Windungen, die sich fortlaufend zum dünnen Ende des Drehkörpers 10 verschieben und von dem Drehkörper 10 ablösen. Die Wicklerbildung wird dadurch gefördert, daß sich der Luftwirbel um den Drehkörper 10 bildet. Das axiale Abrutschen und Fördern wird durch die Luftströmung gefördert, die aus der Ringdüse 39 austritt. Wenn die mehr oder weniger regelmäßigen Schraubenwindungen das Ende der Gehäusebohrung erreicht haben, fallen sie als Gewölle in den nur schematisch dargestellten Korb. Die Luft­ strömung des Zentralkanals 41 unterstützt die Förderung dieses Fadengewölles und verhindert, daß sich die Gehäuse­ bohrung zusetzt. Durch die Formgebung des Fadenkanals 9 können die Strömungsverhältnisse in dem Fadenkanal 9 beein­ flußt werden. Wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 dargestellt ist, wird der Fadenkanal 9 zum dünnen Ende des Drehkörpers 10 hin dünner, so daß sich die Strömungsge­ schwindigkeit hier vergrößert.

• Bezugszeichenaufstellung  1 Injektoraufsatz
   2 Fadeneinlauf, Abschnitt
   3 Ringkanal
   4 Blaskanal
   5 Einlaufmund
   6 Fadeneinlauf, Abschnitt
   7 Rotationsachse, Achse
   8 Fadeneinlaufachse, Achse
   9 Schnittbereich, Kammer, Fadenkammer
  10 Rotationskörper, Aufwickelkörper, Drehkörper
  11 Wulst
  12 Kammerwand, Gehäuse
  13 Stirnwand, Deckel, Stirnseite
  14 Antrieb, Elektromotor, Luftturbine
  15 Fadenkanal, Abschnitt
  16 Fadenkanal, Abschnitt
  17 Injektoraufsatz
  18 Ringkanal
  19 Luftzufuhr
  20 Luftzufuhr
  21 Blaskanal
  22 Winkel
  23 Drehrichtung
  24 Anschlußbohrung, Luftzufuhr
  25 Luftzufuhr
  26 Stirnplatte
  27 Ringkanal
  28 Blaskanal
  29 Absaugrichtung
  30 Übergangsbereich
  31 Lagerung
  32 Winkel
  33 Ende
  34 Mantellinie
  35 Normalebene
  36 Einlegschlitz
  37 Tangente
  38 Auftreffpunkt
  39 Ringdüse
  40 Ringkanal, Ringkammer
  41 Zentralkanal
  42 Abfallkorb, Deckel
  43 Ansatz
  44 Schrauben
  45 Welle
  46 Turbinenrad
  47 Stirnseite, Stirnscheiben
  48 Stirnseite, Stirnscheiben
  49 Buchse
  50 Schaufeln
  51 Druckluftkanal
  52 Abströmkanal

Claims (20)

1. Fadenabzuggerät zum Abziehen und Ablegen eines kontinuierlich anlaufenden Fadens, gekennzeichnet durch einen Aufwickelkörper (10), der fliegend gelagert ist, der zwischen der Normalebene, in der der Faden aufläuft und seinem freien Ende einen abnehmenden Querschnitt besitzt und der derart drehend angetrieben ist, daß seine Umfangs­ geschwindigkeit in der Normalebene höher ist als die Fadengeschwindigkeit.

2. Fadenabzuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper ein Drehkörper ist.

3. Fadenabzuggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper (10) ein zu seinem freien Ende hin dünner werdender Kegelstumpf ist.

4. Fadenabzuggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper einen Reibungskoeffizienten besitzt, der so klein ist, daß der auf dem Aufwickelkörper gebil­ dete Fadenwickel zum freien Ende des Aufwickelkörpers abrutscht.

5. Fadenabzuggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper in der Stirnfläche einer Fadenkammer (9) gelagert wird.

6. Fadenabzuggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (8) des Fadeneinlaufs (2, 6) den Aufwickel­ körper (10) in der Normalebene (35) etwa tangiert.

7. Fadenabzuggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadeneinlaß die Drehachse des Aufwickelkörpers unter einem stumpfen Winkel derart kreuzt, daß eine Bewegungs­ komponente des zulaufenden Fadens in Richtung des freien Endes des Aufwickelkörpers weist.

8. Fadenabzuggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittbereich (9) von Fadeneinlauf (2, 6; 36) und Fadenkanal (15, 16) als rotationssymmetrisch erweiterte Kammer (9) ausgebildet ist.

9. Fadenabzuggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Schnittbereich bzw. die erweiterte Kammer (9, 30) anschließende Fadenkanal (15, 16) mit Injektoren (21) zur Erzeugung eines Luftstroms im Fadenkanal (15, 16) ausgestattet ist.

10. Fadenabzuggerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Aufwickelkörper umgebenden Bereich der Faden­ kammer (9) und insbesondere im Bereich der Normalebene, in der der Fadeneinlaß den Aufwickelkörper tangiert, ein Luftwirbel erzeugt wird, der konzentrisch zu dem Aufwickelkörper und mit derselben Drehrichtung, jedoch vorzugsweise einer höheren Umfangsgeschwindigkeit rotiert.

11. Fadenabzuggerät nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnseite der Fadenkammer (9) (Stirnplatte 26), die die Lagerung (31) des Aufwickelkörpers (10) aufnimmt, Blaskanäle (28) vorgesehen sind, die einen parallel zur Oberfläche des Aufwickelkörpers (10) gerichteten oder einen spitzen Winkel (32) zu dieser Oberfläche bildenden Blasstrahl zum Abtransport des auf den Aufwickelkörper (10) auflaufenden Gewölles erzeugen.

12. Fadenabzuggerät nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper (10) einen Zentralkanal (41) besitzt, der auf dem freien Ende des Aufwickelkörpers mündet und der eine Luftströmung führt.

13. Fadenabzuggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper (10) mit einem hochtourigen Elektro­ motor (14), vorzugsweise einem hochtourigen Drehstrom- Asynchronmotor angetrieben ist.

14. Fadenabzuggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufwickelkörper (10) mit Hilfe einer Druckluft­ turbine (14) angetrieben ist.

15. Fadenabzuggerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftturbine (14) auf der Welle (45) des Aufwickelkörpers (10) zwischen dem Aufwickelkörper und dessen Lagerung (31) angeordnet ist, und daß das dicke Ende des Aufwickelkörpers mit dem den Aufwickelkörper umgebenden Fadenkanal eine im wesent­ lichen abgeschlossene, das Turbinenrad (46) umgebende Ringkammer (40) bildet, daß in die Ringkammer eine Druckluftleitung (51) mündet, daß der Aufwickelkörper (10) eine zentrale Bohrung (Zentralkanal 41) zwischen dem Turbinenrad (46) und seinem freien Ende aufweist.

16. Fadenabzuggerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke Ende des Aufwickelkörpers (Wulst 11) mit dem Fadenkanal eine ringförmige Überströmöffnung (Ringdüse 39) zwischen dem die Turbine umgebenden Ringkanal (40) und der den Aufwickelkörper umgebenden Fadenkammer (9) bildet.

17. Fadenabzuggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadeneinlauf (2, 6) mit einem Einlegschlitz (36) versehen ist.

18. Fadenabzuggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadeneinlauf ein mit Blaskanälen bestücktes, als Injektor ausgebildetes Rohr ist.

19. Fadenabzuggerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenabzuggerät stationär im Bereich eines Abfall­ behälters (42) oder Abfalltransportgerätes angeordnet ist.

20. Fadenabzuggerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadeneinlaß ein flexibles Rohr mit Saugströmung ist.