DE4012016A1 - Spinn- und zwirnvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinn- oder Zwirnvorrichtung mit einer zum Aufnehmen einer Spule bestimmten, angetriebenen Spindel und mit einer zur Spindel koaxialen und die Spindel übergreifenden Glocke, die mit ihrem der Spindel abgewandten Ende mittels eines Lagerteils drehbar gelagert ist, das einen axialen Fadenführungskanal enthält, an den eine nach außen zur als Fadenführungsfläche dienenden äußeren Mantelfläche der Glocke führende Verbindungsöffnung anschließt.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE-OS 34 00 327), wird ein von einem Streckwerk gelieferter Faden wendelförmig über die Mantelfläche einer frei rotierbar gelagerten Glocke geführt und über den unteren Rand der Glocke einer auf einer angetriebenen Spindel angeordneten Spule zugeführt. Durch Fadenreibung wird die Glocke von dem Faden mitgeschleppt. Während des Betriebs wird die Glocke aufgrund des unterschiedlichen Aufwickeldurchmessers der Spule ent­ sprechend der Hubbewegung der Glocke oder der Spindel ständig zwischen einer minimalen Drehzahl und einer maximalen Drehzahl beschleunigt und verlangsamt. Die dabei auftretenden unterschiedlichen Fadenspannungen werden im wesentlichen durch die sich ändernden Fadenumschlingungen auf der Glocke ausge­ glichen. Um übermäßige Fadenbeanspruchungen insbesondere beim Anfahren oder beim Stillsetzen zu vermeiden, sind bei der be­ kannten Bauart Antriebs- oder Bremsvorrichtungen der Glocke zu­ schaltbar.

Es ist auch bekannt (DE-OS 37 41 430), die Glocke mit einem Antriebsmotor zu versehen. Sowohl der Antriebsmotor der Glocke als auch der der Spindel werden von einer gemeinsamen Frequenz­ steuereinrichtung derart gesteuert, daß die Glockendrehzahl in einem bestimmten Verhältnis von der Spindeldrehzahl abhängig ist. Dadurch wird der Einfluß der Massenträgheit der Glocke beim Beschleunigen oder Abbremsen korrigiert, um keine unzu­ lässig hohen Fadenspannungen zu erhalten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Glockenspinn­ vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die der Fadenlauf verbessert wird und insbesondere die Differenz auftretender Fadenspannungen verringert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Glocke einen dünn­ wandigen Glockenkörper aufweist, der aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.

Die Erfindung geht dabei den Weg, nicht die Massenträgheits­ kräfte der Glocke durch Zusatzeinrichtungen auszugleichen, sondern vielmehr das Massenträgheitsmoment der Glocke zu vermindern, das gegenüber bisher benutzten Aluminium­ ausführungen deutlich reduziert ist. Damit wird der Einfluß der Massenträgheit der Glocke auch beim Beschleunigen oder Abbremsen der Glocke derart verringert, daß keine unzulässig hohen Fadenbeanspruchungen entstehen. Es kann somit in vielen Fällen auf zusätzliche Antriebs- oder Bremseinrichtungen sowie auf eine gemeinsame Steuerung eines Antriebsmotors für die Glocke sowie eines Antriebsmotors für die Spindel verzichtet werden. Durch den hohen Elastizitätsmodul eines faserver­ stärkten Kunststoffs wird bei geringer Wandstärke noch eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit der Glocke gewähr­ leistet. Zudem wird durch die Verwendung eines faserverstärkten Werkstoffs die Verschleißfestigkeit der Glocke erhöht.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Glocken­ körper aus einem carbonfaserverstärkten Kunststoff besteht. Auf diese Weise lassen sich Glocken herstellen, die einerseits leicht sind und andererseits eine hohe Steifigkeit aufweisen. Ein solcher carbonfaserverstärkter Kunststoff weist einen Elastizitätsmodul von etwa 500 000 N/mm² auf, hat jedoch nur ein relativ geringes spezifisches Gewicht.

In weiterer Ausgestaltung ist die äußere Mantelfläche des Glockenkörpers mit einer als Verschleißschutz dienenden Be­ schichtung versehen. Diese äußere Mantelfläche wird durch den sie umschlingenden Faden beansprucht. Durch die Beschichtung der Mantelfläche wird der Verschleiß der Glocke reduziert und ihre Lebensdauer erhöht.

In weiterer Ausgestaltung ist der untere Rand des Glocken­ körpers mit einem Verschleißschutzring versehen. Der untere Rand des Glockenkörpers ist einem erhöhten Verschleiß ausge­ setzt, da er ständig durch den über ihn umgelenkten und ab­ gezogenen Faden beansprucht wird. Als Material kommt hier beispielsweise ein hochlegierter Stahl zum Einsatz.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist die Verbindungsöff­ nung mit einem Einsatz versehen. Dieser Einsatz besteht eben­ falls aus einem verschleißfesten Material. Die Verbindungsöff­ nung ist ebenfalls erhöhten Beanspruchungen unterworfen, da der Faden in diesem Bereich umgelenkt wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Spinnstelle einer Ausführungs­ form einer erfindungsgemäßen Glockenspinnvorrichtung, bei der die Spindel und die auf diese aufgesteckte Spule durch einen Einzelmotor angetrieben ist,

Fig. 2 schematisch eine vergrößerte Ansicht einer Glocke, die in ihrem oberen Bereich über Wälzlagerungen frei drehbar gelagert ist, und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts (X) des unteren Randes der Glocke gemäß Fig. 2.

In Fig. 1 ist nur eine einzelne Spinnvorrichtung dargestellt. In einer Glockenspinnmaschine sind eine Vielzahl derartiger Spinnvorrichtungen auf einer oder zwei Maschinenseiten in einer Reihe nebeneinander angeordnet. Eine solche Spinnvorrichtung weist ein aus mehreren Walzenpaaren bestehendes Streckwerk (1) auf. Unterhalb des Ausgangswalzenpaares des Streckwerkes (1) ist an einer Glockenbank (3) mittels einer Lagerung (4) eine Glocke (10) drehbar gelagert. Die Glocke (10) ist, von der Lagerung (4) aus nach unten ragend, koaxial zu einer Spindel (7) angeordnet und übergreift diese. Die Spindel (7) ist mit einem Einzelmotor (6) versehen, der an einer Spindelbank (5) angebracht ist. Auf die Spindel (7) ist eine Hülse (8) aufge­ steckt, auf der durch Aufwickeln eines Fadens (2) ein vom Ring­ spinnen her bekannter Kops erzeugt wird. Die Glockenbank (3) oder die Spindelbank (5) wird in nicht dargestellter Weise zu einer Hubbewegung angetrieben, die der üblichen Hubbewegung bei Ringspinnmaschinen entspricht. Der von dem Streckwerk (1) ge­ lieferte Faden (2) läuft in einen Fadenzuführkanal des Lager­ teils (17) der Glocke (10) ein und wird über eine Verbindungs­ öffnung (9) nach außen auf den Mantel der Glocke (10) geführt, von wo aus er in Wendeln zu einem unteren Rand (11) der Glocke (10) läuft und über diesen unteren Rand (11) auf die Hülse (8) aufgewunden wird. Der über die äußere Mantelfläche der Glocke (10) laufende Faden (2) schleppt die Glocke (10) in der durch einen Pfeil (16) gekennzeichneten Richtung, in der die Spindel (7) und damit die Hülse (8) angetrieben sind.

Die Glocke (10) besteht aus einem Glockenkörper und einem ein­ teilig daran angeformten Lagerteil (17), der den Fadenkanal enthält. Die Glocke (10) ist mit einem Lagerteil (17) gemäß Fig. 2 in der von zwei Wälzlagern (11) gebildeten Lagerung (4) gelagert. Sie ist im Ausführungsbeispiel aus einem carbonfaser­ verstärkten Kunststoff entweder durch Wickeln oder durch Pressen hergestellt. Ein derartiger faserverstärker Kunststoff weist einen Elastizitätsmodul von etwa 500 000 N/mm² und ein relativ geringes spezifisches Gewicht auf. Es ist daher möglich, den Glockenkörper dünnwandig auszuführen und ihm dennoch eine ausreichende Steifigkeit zu geben. Ein derartiger Glockenkörper hat daher nur eine relativ geringe Masse, so daß er entsprechend auch nur ein relativ geringes Massenträgheits­ moment entwickelt.

Wie insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, ist die dünne Kunststoffwand (12) der Glocke (10) auf ihrer äußeren Mantel­ fläche zusätzlich mit einer verschleißfesten Beschichtung (13) überzogen. Solche Beschichtungen bestehen beispielsweise aus Titancarbid oder Titannitrid. Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, Nickel mit Diamantstaubeinlagerungen chemisch auf dem Mantel der Glocke (10) abzuscheiden.

Im Bereich des unteren Randes (11) der Glocke (10) ist die Wand (12) verdickt und mit einer ringnutförmigen Aussparung ver­ sehen, in die ein Ring (14) aus einer hochfesten Stahllegierung eingelegt ist. Der Ring (14) schließt bündig an die äußere Mantelfläche des Glockenkörpers an. Auch der Ring (14) ist mit der Beschichtung (13) überzogen, wodurch eine sehr glatte, gleichmäßige Manteloberfläche bis hin zur Kante des unteren Randes (11) der Glocke (10) entsteht. Bei einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung wird der Ring (14) direkt bei der Her­ stellung der Glocke (10) mit eingepreßt. Eine andere Ausfüh­ rungsform sieht vor, den Ring (14) nachträglich lösbar oder unlösbar mit der Glocke (10) zu verbinden. Auch die Verbin­ dungsöffnung (9) ist mit einem verschleißfesten Einsatz, bei­ spielsweise einer Hülse oder einer Öse, versehen.

Claims (7)

1. Spinn- oder Zwirnvorrichtung mit einer zum Aufnehmen einer Spule bestimmten, angetriebenen Spindel und mit einer zur Spindel koaxialen und die Spindel übergreifenden Glocke, die mit ihrem der Spindel abgewandten Ende mittels eines Lagerteils drehbar gelagert ist, das einen axialen Fadenführungskanal enthält, an den eine nach außen zur als Fadenführungsfläche dienenden äußeren Mantelfläche der Glocke führende Verbindungsöffnung anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke einen dünnwandigen Glockenkörper (10) aufweist, der aus einem faserverstärkten Kunststoff besteht.

2. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (16) einteilig an den Glockenkörper (10) angeformt ist.

3. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenkörper (10) aus einem carbonfaserverstärkten Kunststoff besteht.

4. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche des Glockenkörpers (10) mit einer als Verschleißschutz dienenden Beschichtung (13) versehen ist.

5. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Rand (11) des Glockenkörpers (10) mit einem Verschleißschutzring (14) versehen ist.

6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Verschleißschutzring (14) bündig an die äußere Mantelfläche des Glockenkörpers (10) anschließt.

7. Spinn- oder Zwirnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnung (9) mit einem Einsatz versehen ist.