DE4021272C2 - Doppeldraht-Zwirnspindel mit einer oberhalb der Fadenspeicherscheibe im Bereich der Spindelhohlachse angeordneten Fadenbremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Doppeldraht-Zwirnspindel mit einer oberhalb der Fadenspeicherscheibe im Bereich der Spindelhohlachse angeordneten Fadenbremse, welche die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.

Derartige Doppeldraht-Zwirnspindeln mit Fadenbremsen sind beispielsweise in der US-PS 4 281 508 und der DE 29 14 656 A1 beschrieben. Bei diesen bekannten Kapselfadenbremsen ist jeweils der untere Bremsflächenring axial verschiebbar, damit die Fadenbremse während des Einfädelvorgangs soweit gelöst werden kann, daß der Faden durchteten kann.

Bei einer Doppeldraht-Zwirnspindel stellt die Faden­ speicherung im Bereich der Fadenspeicherscheibe ein notwendiges wichtiges Betriebskriterium für den exakt ablaufenden Zwirnprozeß da. Bei einer Doppeldraht- Zwirnspindel ist die Fadenumschlingung auf der Faden­ speicherscheibe zum Aufbau einer zusätzlichen Fadenzugkraft für das Gleichgewicht zwischen den inneren Fadenzugkräften und der Ballonzugkraft unbedingt notwendig. Der Umschlingungswinkel des Fadens um die Faden­ speicherscheibe wird als Speicherung bezeichnet. Eine Über- und Unterspeicherung führt zu negativen Folgeerscheinungen, die letztlich in Fadenbrüchen enden. Die Speicherung muß individuell auf den Garntiter, die Spindelgeometrie und die Spindeldrehlzahl sowie auf die Abzuggeschwindigkeit abgestimmt werden.

Die Speicherung wirkt wie eine fast massenlose und damit trägheitslose Fadenbremse, deren Gesetzmäßigkeit unter Berücksichtigung der Fliehkraft der Seilreibungsformel entspricht. Wird bei gleicher Innenbremsung ein Parameter des Fadenballons verändert, z. B. die Spindel­ geometrie (Durchmesser, Höhe), der Garntiter oder die Spindeldrehzahl, so ändert sich auch die Speicherung.

Bei der in der Praxis häufig vorkommenden Veränderung der Spindeldrehzahl ist daher eine Korrektur der Ein­ zugskraft, der Fadenspeicherung vor der Speicherscheibe durch die Verstellung der Innenbremsung notwendig. Diese ist je nach Drehzahlveränderung stärker oder schwächer einzustellen. Dies kann aber in der Regel nur dann geschehen, wenn die Spindel abgestellt wird, um die üblicherweise im Bereich der Spindelhohlachse be­ findliche Fadenbremse neu einzustellen. Der notwendige Eingriff bei stehender Spindel ist nachteilig, da dieser Vorgang den Maschinennutzeffekt wegen hoher Rüstzeiten herabsetzt.

Es ist bekannt, daß bei einer Doppeldraht-Zwirnspindel im Bereich der Spindelhohlachse beim Lauf der Spindel ein Unterdruck dadurch entsteht, daß die rotierende Fadenspeicherscheibe aufgrund ihres radial gerichteten Fadenleitkanals wie eine Zentrifugalpumpe arbeitet, wodurch ein Teil der Luft aus dem Hohlachsenbereich der Spindel herausgeschleudert wird. In der US-PS 2 662 364 ist eine Doppeldraht-Zwirnspindel beschrieben, bei welcher der vom Saugluftstrom der rotierenden Spindel erzeugte Unterdruck auf die Bremsfläche einer außen auf die Fadeneintrittsöffnung der Spindel aufgesetzte Bremsscheibe einwirkt, so daß bei steigender Drehzahl diese Bremsscheibe mit einem stärkeren Andruck aufgepreßt wird und der einlaufende Faden einer verstärkten Bremswirkung ausgesetzt ist. Der Unterdruck kann durch Öffnen oder Schließen von Nebenluft-Eintrittsöffnungen, die durch Schrauben geöffnet oder verschlossen werden können, eingestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldraht-Zwirnspindel mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu gestalten, daß die Bremskraft sich automatisch bei Veränderung der Betriebsdrehzahl der Spindel ohne zusätzlichen Eingriff von außen her so verändert, daß trotz veränderter Betiebsverhältnisse der Speicherwinkel unverändert oder nahezu unverändert bleibt.

Zur Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wirkt der erzeugte Unterdruck auf den oberen Bremsflächenring der Kapselfadenbremse ein, was zur Folge hat, daß die obere Bremsfläche bei ansteigender oder abnehmender Drehzahl der Spindel mit größer oder kleiner werdendem Anpreßdruck gegen den Bremskörper zur Anlage gebracht wird.

Um die wirksame Unterdruckkraft an die sonstigen Betriebsparameter der Doppeldraht-Zwirnspindel, wie Spulengeometrie und Garntiter, anpassen zu können, ist es vorteilhaft, in den zwischen dem inneren Ende des Fadenleitkanals und der Fadenbremse sich aufbauenden Unterdruckraum Neben- bzw. Falschluftöffnungen einmünden zu lassen, deren Öffnungsquerschnitt veränderlich ist. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, den sich in diesem Unterdruckraum aufbauenden Unterdruck in Abhängigkeit von den vorhandenen Betriebsparametern und dem gewünschten Zwirnergebnis veränderlich zu gestalten.

Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 in einer stark schematisierten, verkleinerten Teildarstellung die für die Erfindung wesentlichen Teile einer Doppeldraht-Zwirnspindel;

Fig. 2 in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Dar­ stellung den Fadenverlauf durch eine Doppeldraht- Zwirnspindel nach Fig. 1 mit einer üblichen Fadenbremse;

Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einer Schnitt­ ansicht einer erfindungsgemäß gestalteten Doppel-Zwirnspindel.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Doppeldraht- Zwirnspindel bekannter Bauart, nämlich den Wirtel 1, den Drehteller 2 mit darunter angeordneter Fadenspeicherscheibe 2.1, den Spulenträger 3 mit dem Schutztopfboden 3.1 und das Fadeneinlaufrohr 4. Der Spulenträger 3 ist im Betrieb der Spindel gegenüber dem im wesentlichen den Wirtel 1, den Drehteller 2 und die Fadenspeicherscheibe 2.1 umfassenden Spindelrotor in Ruhe gehalten.

Während des Spindelbetriebes wird der Faden F von der Spule 5 nach oben abgezogen, in das Fadeneinlaufrohr 4 eingeführt und durch die Spindelhohlachse nach unten geführt. Unterhalb des Drehtellers 2 wird der Faden um 90° umgelenkt und durch den Fadenleitkanal 2.2 der Fadenspeicherscheibe 2.1 nach außen zur Ballonbildung geführt. Dabei umschlingt der Faden F in der in Fig. 2 schematisch dargestellten Weise zum Zwecke der Fadenspeicherung die nicht dargestellte Fadenspeicherscheibe 2.1. Der Umschlingungswinkel des Fadens ist in Fig. 2 mit bezeichnet und beträgt dort ca. 360°. Je nach der gewünschten Speicherung kann dieser Faden­ speicherwinkel Werte von 0° bis über 360° annehmen, wobei ein Speicherwinkel von 0° bedeutet, daß der Faden nach dem Austritt aus dem Fadenleitkanal 2.1 lediglich um 90° umgelenkt und radial nach außen bzw. oben in den Fadenballon geführt wird.

Der nach dem Verlassen der Fadenspeicherscheibe 2.1 von dem Faden F gebildete Fadenballon wird in seinem Scheitel durch die Fadenführungsöse 10 begrenzt, von der aus der Faden in üblicher Weise zu einer nicht dargestellten Aufwickeleinrichtung weitergeführt wird.

Der Fadenspeicherwinkel wird unter anderem, einerseits wesentlich durch die Spindeldrehzahl (Drehzahl des Spindelrotors) und andererseits auch durch die Ein­ stellung der Fadenbremse bestimmt, die im Inneren der vom Faden F durchlaufenen Spindelhohlachse angeordnet und in Fig. 2 in üblicher Bauart und in Fig. 3 in erfindungsgemäßer Bauart dargestellt ist.

Gemäß den Fig. 2 und 3 ist eine durch eine Druckfeder belastete, als Kapselbremse ausgebildete Fadenbremse verwendet. Diese Fadenbremse umfaßt als wesentliche Bestandteile obere und untere Bremsringe 6 bzw. 9, zwischen denen als Bremskörper die Bremskapsel 7 abgestützt ist, die teleskopartig aus einem Unterteil 7.2 und einem Oberteil 7.1 besteht und in der eine Druckfeder 8 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 3 ist der Spulenträger 3 mittels Lagern 11 gelagert; zu diesem Zweck schließt sich an den Schutztopfboden 3.1 eine innere Schutztopfnabe 3.2 an. Auf die Schutztopfnabe 3.2 ist ein Rotationskörper 12 aufgeschoben, der einen unteren Zylinderabschnitt 12.1 größeren Durchmessers, einen kegelstumpfförmigen Gehäuse- Zwischenabschnitt 12.2 und einen oberen Zylinderabschnitt 12.3 mit gegenüber dem Abschnitt 12.1 kleinerem Durchmesser aufweist. Der Zwischenabschnitt 12.2 ist mit Öffnungen 12.21 versehen, deren Öffnungs­ querschnitt mittels eines auf den Zwischenabschnitt 12.2 aufgesetzten Drehringes 15 veränderbar ist, der in dargestellter Weise Öffnungen aufweist, die mit den Öffnungen 12.21 in Gegenüberstellung bringbar sind.

An das obere Ende des oberen Zylinderabschnittes 12.3 schließt sich ein nach innen gerichteter Nabenabschnitt 12.4 an, in den zentrisch der untere Bremsring 9 eingesetzt ist. Der Nabenabschnitt 12.4 ist mit seitlich an dem unteren Bremsring 9 vorbeigeführten Durchlässen 12.41 versehen.

Auf den oberen Zylinderabschnitt 12.3 ist ein zylin­ drisches Bremsengehäuse 13 aufgesetzt, in dessen Oberteil das Fadeneinlaufrohr 4 eingesetzt ist.

In dem Bremsengehäuse 13 ist ein axial verschiebbarer Kolben 14 untergebracht, der eine zentrale Öffnung aufweist, in die der die obere Bremsfläche bildende Bremsring 6 eingesetzt ist.

Bei umlaufender Spindel wirkt die Fadenspeicherscheibe mit ihrem Fadenleitkanal 2.2 wie eine Zentrifugalpumpe, derart, daß innerhalb der Spindelhohlachse zwischen dem inneren Ende des Fadenleitkanals 2.2 und dem Kolben 14 durch Zentrifugalkraft eine in Pfeil­ richtung f2 wirkende Saugluftströmung mit der Tendenz aufgebaut wird, daß bei ansteigender Drehzahl der Spindel bzw. der Fadenspeicherscheibe der Kolben 14 nach unten gezogen und dadurch die Bremskraft zwischen der Bremskapsel 7 und den Bremsringen 6 bzw. 9 erhöht wird. Dadurch wird erreicht, daß die von der Fadenbremse aufgebrachte innere Bremskraft und die Fadenspeicherung gemäß der eingangs beschriebenen Gesetzmäßigkeit in dem gewünschten Gleichgewicht zu den Kräften des Fadensballons stehen.

Der Unterdruck steigt ebenfalls quadratisch mit der Drehzahl an. Die daraus resultierende veränderte Bremskraft der Innenbremse steigt deshalb auch in etwa quadratisch an.

Damit auch auf grundlegende Veränderungen der Betriebs­ parameter der Doppeldraht-Zwirnspindel reagiert werden kann, z. B. bei Änderung der Garnnummer des Fadens F oder bei Änderung des Reibwertes des Fadenmaterials infolge Hinzufügens von Textil-Gleitmitteln oder dergleichen, kann dem im Bereich der Spindelhohlachse liegenden Unterdruckraum Neben- bzw. Falschluft durch die Öffnungen 12.21 in Richtung des Pfeiles F3 zu­ geführt werden. Die Menge dieser durch die Öffnungen 12.21 zugeführten Fremd- bzw. Falschluft kann durch Verstellen des Drehringes 15 reguliert werden. Durch mehr oder weniger Fremdluft wird die Höhe des Unterdruckes im Hohlraum verändert.

Claims (4)

1. Doppeldraht-Zwirnspindel mit einer oberhalb der Fadenspeicherscheibe im Bereich der Spindelhohlachse angeordneten Fadenbremse, die eine zwischen einem unteren und einem oberen Bremsflächenring abgestützte Bremskapsel aufweist, welche aus einem Oberteil und einem Unterteil besteht, die teleskopartig ineinander angeordnet sind und zwischen denen eine Druckfeder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Bremsflächenring (6) einen Teil eines in dem Bremsengehäuse (13) in axialer Richtung verschiebbaren Kolbens (14) bildet, der die Oberseite einer an die zentrale Öffnung des Fadenleitkanals (2.2) der Fadenspeicherscheibe (2.1) anschließenden Unterdruck-Kammer begrenzt.

2. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch in die Unterdruck-Kammer mündende Nebenluft-Eintrittsöffnungen (12.21), deren Öffnungsquerschnitt veränderbar ist.

3. Doppeldraht-Zwirnspindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenluft-Eintrittsöffnungen (12.21) am Umfang eines zur Spindelhohlachse konzentrischen und einen Teil der Unterdruck-Kammer umschließenden Gehäuse-Zwischenabschnittes (12.2) angeordnet sind, auf dem ein Drehring (15) gelagert ist, der Öffnungen aufweist, die mit den Nebenluft-Eintrittsöffnungen (12.21) in Gegenüberstellung bringbar sind.

4. Doppeldraht-Zwirnspindel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch an dem unteren Bremsflächenring (9) seitlich vorbeigeführte Durchlässe (12.41).