DE3743464A1 - Vorrichtung zur herstellung von zwirnen, insbesondere reifencord - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Zwirnen, insbesondere Reifencord, aus zwei Garnkom­ ponenten, mit einer ähnlich wie eine Doppeldrahtzwirn­ spindel ausgebildeten Kablierspindel, die einen ruhenden Spulentopf zur Aufnahme einer ersten Vorlagespule und ein rotierendes, hohles Spindelunterteil mit einer in Abstand von der Spindelachse unterhalb des Spulentopfes angeord­ neten, seitlichen Austrittsöffnung aufweist, mit einer für die von der ersten Vorlagespule abgezogene erste Garn­ komponente vorgesehenen Fadenbremse, welche von einem auf dem Spulentopf angeordneten Deckel getragen wird, und mit einer Halteeinrichtung für die zweite Vorlagespule, von der die zweite Garnkomponente abgezogen und durch das hohle Spindelunterteil, dessen seitliche Austrittsöffnung und in einem den Spulentopf umkreisenden Ballon zu einer in Verlängerung der Spindelachse oberhalb der Kablier­ spindel angeordneten, die beiden Garnkomponenten zusammen­ führenden Führungsvorrichtung geführt wird.

Mehrere von derartigen Vorrichtungen werden an Kablier­ oder Cordiermaschinen eingesetzt. Der Vorteil des Kablie­ rens gegenüber dem Ringzwirnen besteht darin, daß die beiden Garnkomponenten nicht in einem gesonderten Arbeits­ gang vorgezwirnt werden müssen. Es werden außerdem größere knotenfreie Zwirnlängen erreicht, wobei die Garnkomponen­ ten faserschonender behandelt werden, da sie weniger oft über Umlenkstellen laufen. Beim Kablieren entsteht jedoch das Problem, daß die beiden Garnkomponenten mit der glei­ chen Fadenspannung zusammengeführt werden müssen. Nur wenn dies gewährleistet ist, kann ein Zwirn hergestellt werden, dessen Qualität der Qualität eines auf einer Ring­ zwirnmaschine hergestellten Zwirnes entspricht. Durch den Ballon entsteht in der zweiten Garnkomponente eine Faden­ spannung, die wesentlich größer ist als die Fadenspannung, die beim Abziehen der ersten Garnkomponente von der ersten Vorlagespule auftritt. Um diesen Spannungsunterschied aus­ zugleichen, ist eine Fadenbremse für die erste Garnkompo­ nente vorgesehen.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs erwähnten Art (EP-A-1 65 188) ist die Fadenbremse für die erste Garnkom­ ponente als Magnetbremse ausgebildet. Derartige Magnet­ bremsen weisen eine ziemlich konstante, von der Abzugsge­ schwindigkeit des Garnes unabhängige Bremskraft auf. Dies ist während des Dauerbetriebes von Vorteil. Beim Anfahren und Abstellen der Maschine wirkt sich jedoch die konstante Bremskraft nachteilig aus, denn während des Anfahrens und Abstellens rotiert die zweite Garnkomponente im Ballon langsamer, was eine geringere Ballonfadenspannung und damit auch eine geringere Fadenspannung in der zweiten Garnkomponente hervorruft. Da jedoch die Bremskraft der Fadenbremse auf die bei voller Betriebsgeschwindigkeit in der zweiten Garnkomponente entstehende Fadenspannung abgestimmt ist, ist während des Anlaufens und Abbremsens der Maschine ein Spannungsunterschied zwischen beiden Garnkomponenten vorhanden und es wird deshalb ein un­ gleichmäßiges, fehlerhaftes Garn erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Herstellung von Zwirnen, insbesondere Reifen­ cord, der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der sich die Bremskraft der Fadenbremse automatisch in etwa der in der zweiten Garnkomponente bei den jeweiligen Be­ triebsbedingungen herrschenden Fadenspannung anpaßt und die damit auch beim Anlaufen und Abbremsen der Kablier­ maschine keinen Spannungsunterschied zwischen den beiden Garnkomponenten entstehen läßt.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Fadenbremse als Flüssigkeitswiderstands- bzw. Flüssigkeits­ wirbelbremse ausgebildet ist.

Es wurde festgestellt, daß derartige Flüssigkeitsbremsen die Eigenschaft haben, daß das Bremsmoment mit zunehmen­ der Drehzahl steigt und umgekehrt mit abnehmender Dreh­ zahl geringer wird. Da die Drehzahl der Fadenbremse von der Abzugsgeschwindigkeit abhängt und die Abzugsgeschwin­ digkeit mit der Spindeldrehzahl gekoppelt ist, nimmt die Bremskraft der Flüssigkeitsbremse mit steigender Spindel­ drehzahl zu, ebenso wie die Ballonfadenspannung und damit auch die Fadenspannung in der zweiten Garnkomponente mit wachsender Spindeldrehzahl steigt bzw. sich mit abnehmen­ der Spindeldrehzahl verringert. Bei geringeren Spindel­ drehzahlen, wie sie beim Anlaufen und Abbremsen der Kabliermaschine auftreten, ist also auch die Bremskraft der Flüssigkeitsbremse geringer, so daß auch während der Anlauf- und Bremsphase der Kabliermaschine ein Spannungs­ unterschied zwischen den beiden Garnkomponenten weitge­ hend vermieden wird. Demzufolge wird auch während der Anlauf- und Bremsphase ein Zwirn erzeugt, dessen Quali­ tät der Qualität des bei voller Betriebsgeschwindigkeit erzeugten Zwirnes entspricht. Die Flüssigkeitsbremse hat darüber hinaus den Vorteil, daß sie gegenüber Magnet­ bremsen billiger ist und ihr Drehmoment-Verlauf durch konstruktive Gestaltung der Flüssigkeitsbremse beeinflußt werden kann. Darüber hinaus ist durch entsprechende Ein­ tauchtiefe der Flügel des Rotors in die Flüssigkeit und durch die Viskosität der Flüssigkeit eine zusätzliche Anpassung möglich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, teilweise ge­ geschnitten,

Fig. 2 eine Draufsicht unter Weglassung der Abdeckhaube,

Fig. 3 einen Axialschnitt der Flüssigkeitsbremse,

Fig. 4 einen Teil-Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3.

Die Kablierspindel 1 ist ähnlich wie eine Doppeldraht­ zwirnspindel ausgebildet. Sie weist einen ruhenden Spulen­ topf 2 auf, der zur Aufnahme einer Vorlagespule 3 dient. Ferner hat die Kablierspindel ein hohles Spindelunterteil 4 mit einem durch einen nicht dargestellten Riemen antreib­ baren Würfel 5. Die mit dem Spindelunterteil 4 fest ver­ bundene Scheibe 6 weist eine radial verlaufende Bohrung 7 mit einer Austrittsöffnung 8 auf, die in Abstand von der Spindelachse A unterhalb des Spulentopfes 2 angeordnet ist. Die Radialbohrung 7 steht mit der axialen Bohrung 9 des Spindelunterteils in Verbindung.

Auf dem Spulentopf 2 ist ein abnehmbarer Deckel 10 mit einer zentralen Durchtrittsbohrung 11 vorgesehen. Der Deckel 10 trägt die Flüssigkeitsbremse 12, eine dieser Flüssigkeitsbremse vorgeschaltete mechanische Faden­ bremse 13 und eine Umlenkrolle 14. Diese Teile können durch eine abnehmbare Abdeckhaube 15 abgedeckt sein. Ferner ist eine Halteeinrichtung 16, beispielsweise ein Spulengatter, zur Aufnahme einer zweiten Vorlagespule 17 vorgesehen.

Eine erste Garnkomponente K 1 wird über Kopf von der ersten Vorlagespule 3 abgezogen und gelangt dann durch die zen­ trale Öffnung 11 zu der mechanischen Fadenbremse 13. Diese mechanische Fadenbremse 13, welche als Tellerbremse aus­ gebildet sein kann, hat eine wesentlich geringere Brems­ kraft als die Flüssigkeitsbremse 12 und dient lediglich dazu, daß die Garnkomponente K 1 mit einer gewissen Span­ nung in der V-förmigen Nut der Mitnahmescheibe 18 der Flüssigkeitsbremse 12 anliegt. Die Garnkomponente K 1 um­ schlingt die Mitnahmescheibe 18 in einem Winkel von etwa 260° und gelangt dann zu der Umlenkrolle 14, von welcher sie einer in Verlängerung der Spindelachse A oberhalb der Kablierspindel 1 angeordneten Führungsvorrichtung 19 zu­ geführt ist.

Die zweite Garnkomponente K 2 wird von der zweiten Vorlage­ spule 17 abgezogen und gelangt über eine Umlenkrolle 20 in die Axialbohrung 9 des Spindelunterteils 4. Die Garn­ komponente K 2 tritt wieder an der Austrittsbohrung 8 aus und umkreist den ruhenden Spulentopf 2 bei Drehung des Spindelunterteiles 4 in Form eines Fadenballons. Die zweite Garnkomponente K 2 ist von dem Ballon aus ebenfalls der Führungsvorrichtung 19 zugeführt. Die Führungsvor­ richtung 19 hat die Aufgabe, die Garnkomponenten K 1 und K 2 in geordneter Weise zusammenzuführen, so daß sie mit­ einander verdreht werden. Durch eine nicht dargestellte Aufwickelvorrichtung wird der fertige Zwirn von der Füh­ rungsvorrichtung nach oben abgezogen und im weiteren Ver­ lauf auf eine Zwirnspule aufgewickelt. Durch den Faden­ ballon wird in dem zur Führungsvorrichtung führenden Garnstück der Garnkomponente K 2 eine Fadenspannung, die sogenannte Ballonfadenspannung, erzeugt, die mit zuneh­ mender Spindeldrehzahl ebenfalls zunimmt.

Damit die erste Garnkomponente K 1, auf die kein Faden­ ballon einwirkt, in dem zur Führungsvorrichtung 16 lau­ fenden Fadenabschnitt der Garnkomponente K 1 immer annä­ hernd die gleiche Fadenspannung herrscht wie in dem ebenfalls zur Führungsvorrichtung führenden Garnabschnitt der Garnkomponente K 2, ist die Flüssigkeitsbremse vorgese­ hen, deren Bremskraft mit zunehmender Drehzahl der Mit­ nahmescheibe 18 ebenfalls zunimmt.

Nähere Einzelheiten dieser Flüssigkeitsbremse 12, die genauer als Flüssigkeitswiderstandsbremse bzw. Flüssig­ keitswirbelbremse bezeichnet wird, sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt. In einem Gehäuse 21 ist der Rotor 22 um eine vertikale Achse V drehbar gelagert. Zur Lagerung dient eine im Gehäuse 21 fliegend gelagerte Welle 23. Das untere Ende 23 a der Welle 23 ist über die Kugellager 24 in dem Gehäuse 21 drehbar gelagert. Das obere Ende 23 b der Welle 23 weist ein Gewinde 25 auf, auf welchem der mit einem Innengewinde 26 versehene Rotor 22 und eine Kontermutter 27 verschraubbar sind. Durch Verdrehung des Rotors 22 gegenüber der Welle 23 kann der Rotor in Rich­ tung seiner Achse V verstellt und anschließend durch die Kontermutter 27 fixiert werden. Das obere, aus dem Gehäuse­ oberteil 21 a herausragende Ende 22 a des Rotors trägt die Mitnahmescheibe 18, die ihrerseits mit einer V-förmigen Nut 18 a versehen ist. Der Rotor 22 weist ferner an seinem unteren Ende ein Flügelrad 28 auf, das an seiner Unter­ seite mit mehreren in axialer Richtung nach unten vor­ stehenden Flügeln 28 a versehen ist. In dem Gehäuse 21 ist eine zur Achse V des Rotors 22 konzentrische Ringnut 29 vorgesehen, die mit Flüssigkeit gefüllt ist. In diese Ringnut 29 greifen die Flügel 28 a von oben her ein. Die Ringnut 29 ist ferner von mehreren zur Ringnut 29 hin offenen Taschen 30 umgeben, von denen jede einen im wesent­ lichen halbrunden Querschnitt aufweist. Bei einer derart ausgestalteten Flüssigkeitsbremse 12 nimmt das Bremsmoment mit der Drehzahl ihres Rotors 22 zu. Durch Verstellung des Rotors 22 gegenüber dem Gehäuse 21 in seiner Achsrichtung kann die Eintauchtiefe der Flügel 28 a des Flügelrades 28 in die Flüssigkeit verändert und damit das Bremsmoment angepaßt werden. Eine weitere Anpassungsmöglichkeit be­ steht durch die Viskosität der Flüssigkeit.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Zwirnen, insbesondere Reifencord, aus zwei Garnkomponenten, mit einer ähnlich wie eine Doppeldrahtzwirnspindel ausgebildeten Kablier­ spindel, die einen ruhenden Spulentopf zur Aufnahme einer ersten Vorlagespule und ein rotierendes, hohles Spindelunterteil mit einer in Abstand von der Spindel­ achse unterhalb des Spulentopfes angeordneten, seit­ lichen Austrittsöffnung aufweist, mit einer für die von der ersten Vorlagespule abgezogene erste Garnkomponente vorgesehenen Fadenbremse, welche von einem auf dem Spulentopf angeordneten Deckel getragen wird, und mit einer Halteeinrichtung für die zweite Vorlagespule, von der die zweite Garnkomponente abgezogen und durch das hohle Spindelunterteil, dessen seitliche Austrittsöff­ nung und in einem den Spulentopf umkreisenden Ballon zu einer in Verlängerung der Spindelachse oberhalb der Kablierspindel angeordneten, die beiden Garnkomponenten zusammenführenden Führungsvorrichtung geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenbremse als Flüssig­ keitswiderstands- bzw. Flüssigkeitswirbelbremse (12) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsbremse (12) einen in einem Gehäuse (21, 21 a) um eine vertikale Achse (V) drehbaren Rotor (22) aufweist, daß der Rotor (22) an seinem oberen, aus dem Gehäuse (21, 21 a) herausragenden Ende (22 a) eine Mitnahmescheibe (18) mit V-förmiger Nut (18 a) trägt und an seinem unteren Ende ein Flügelrad (28) aufweist, das an seiner Unterseite mit mehreren in axialer Rich­ tung nach unten vorstehenden Flügeln (28 a) versehen ist, daß das Gehäuse (21) eine konzentrisch zur Achse (V) des Rotors (22) angeordnete, mit Flüssigkeit gefüll­ te Ringnut (29) aufweist, in welche die Flügel (28 a) von oben her eingreifen, wobei die Ringnut (29) von mehreren zur Ringnut hin offenen Taschen (30) umgeben ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (22) gegenüber dem Gehäuse (21, 21 a) in seiner Achsrichtung verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Rotor (22) auf einer fliegend gelagerten Welle (23) angeordnet ist, deren unteres Ende (23 a) drehbar im Gehäuse (21) gelagert ist und deren oberes Ende (23 b) ein Gewinde (25) aufweist, auf welchem der mit einem Innengewinde (26) versehene Rotor (22) und eine Kontermutter (27) verschraubbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbremse (12) eine mechanische Faden­ bremse (13) vorgeschaltet ist, die eine wesentlich geringere Bremskraft als die Flüssigkeitsbremse (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fadenbremse (13) als Tellerbremse ausgebildet ist.