DE4234167A1 - Vorrichtung zum Doppeldrahtzwirnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Doppeldrahtzwirnen mit einer drehbar gelagerten Hohlspindel, auf der ein stillste­ hender Spulenträger mittels eines einzigen Lagers gelagert ist.

Bei Doppeldrahtspindeln wird die Vorlagespule durch die soge­ nannte Spulenträgerlagerung aufgenommen. Diese weist üblicher­ weise zwei in geringem Abstand zueinander angeordnete Lager auf, wie dies beispielsweise durch die DE 29 15 148 A1 bekannt ist. Bei kleineren Vorlagegewichten verwendet man normalerweise zwei Rillenlager. Bei schwereren Vorlagen ist für das untere Lager in der Regel ein Schulterlager für die Axiallast vorgesehen, wobei das obere Lager das Kippmoment aufnimmt. Eine aus zwei Lagern bestehende Spulenträgerlagerung führt zu einer vergrößerten freien Länge des sich beim Zwirnen bildenden Fadenballons. Das Ergebnis ist ein verschlechtertes Laufverhalten sowie eine erhöhte Energieaufnahme.

Durch die DE-PS 15 10 864, von der im Oberbegriff ausgegangen wird, ist eine Spulenträgerlagerung mit nur einem Lager bekannt, welches als sogenanntes Stecklager ausgebildet ist. Dieses weist drei in den Ecken eines gleichseitigen Dreieckes angeordnete Tragrollen auf, die die Hohlspindel lagernd zwischen sich auf­ nehmen. Die Tragrollen können dabei entweder an der Hohlspindel oder am Spulenträger angeordnet und konisch oder zylindrisch ausgebildet sein. Die Tragrollen selbst sind ihrerseits jeweils auf einem kurzen Schaft gelagert.

Mit einem solchen Stecklager läßt sich zwar die Länge des Faden­ ballons verringern, jedoch ist die Basis zur Aufnahme des Kipp­ momentes sehr klein, da sie von der Länge der Tragrollen abhängt. Außerdem erfordert ein solches Stecklager eine zusätzliche Sicherung gegen Wandern des Spulenträgers nach oben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art für einen Spulenträger eine Lagerung zu schaffen, die einen möglichst kurzen Fadenballon ermöglicht, die eine gute Kippsicherheit gewährleistet und bei der zugleich der Spulenträger gegen Wandern nach oben gesichert ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Lager als einreihiges Kugellager mit jeweils zwei inneren und äußeren Laufbahnen ausgebildet ist, an denen die Kugeln anliegen.

Ein solches Lager, welches man in die Kategorie der sogenannten Vier-Punkt-Lager einordnen kann, bietet eine Reihe von Vorteilen. Durch die Verwendung eines einzigen Lagers kann die Vorlagespule sehr tief auf die Hohlspindel aufgesteckt werden, was zu einem sehr kurzen Fadenballon führt, wodurch das Ablaufverhalten verbessert und Energie beim Zwirnvorgang eingespart werden. Das Lager kann darüber hinaus sowohl axiale Kräften nach beiden Seiten als auch radiale Kräfte aufnehmen, wodurch zwangsläufig auch eine Sicherung gegen Wandern des Spulenträgers nach oben gewährleistet ist. Zugleich besteht eine genügend große Kippsi­ cherheit, da die Basis gegen das Kippmoment nicht mehr durch die axiale Erstreckung des Lagers, sondern durch dessen größeren Durchmesser gegeben ist. Die Vorteile wirken sich insbesondere bei den sogenannten Streckkopshülsen aus, die bekanntermaßen - je nachdem, ob der Faden S oder Z gedreht werden soll - an ihren beiden Enden unterschiedliche Kupplungsdurchmesser aufweisen und somit bei herkömmlichen Doppeldrahtspindeln unterschiedlich tief auf die Hohlspindel aufgesteckt werden mußten. Bei der Lagerung nach der Erfindung können Streckkopshülsen in jedem Falle gleich tief auf eine Hohlspindel aufgesteckt werden.

Vorteilhaft ist den zwei inneren Laufbahnen ein gemeinsamer, an der Hohlspindel angeordneter Innenring und den zwei äußeren Laufbahnen ein gemeinsamer, am Spulenträger angeordneter Außen­ ring zugeordnet. Dies führt zu dem Vorteil einer besonders hohen Fertigungsgenauigkeit mit kleinen Toleranzen bei der Montage.

Vorteilhaft sind die Laufbahnen - im Axialschnitt durch die Hohlspindel - als Kreisbögen ausgebildet, deren Radius größer ist als der Radius der Kugeln. Zwar ist es grundsätzlich möglich, anstelle der Kreisbögen auch Tangenten zu verwenden, doch bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung eine größere Sicherheit gegen, wenn auch geringe, Fertigungsungenauigkeiten.

Vorteilhaft liegen die Laufbahnen - im Axialschnitt durch die Hohlspindel - an den Kugeln mit Anlagepunkten an, die, in Um­ fangsrichtung der Kugeln, jeweils um etwa 90 Grad voneinander entfernt sind. Dadurch lassen sich sowohl in radialer als auch in axialer Richtung relativ große Kräfte aufnehmen, wobei zusätzlich eine gute Kippsicherheit gewährleistet ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei benachbarte Laufbahnen jeweils durch eine Aussparung unterbrochen sind. Dies führt zu einer Vereinfachung bei der Herstellung des Lagers.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Doppeldrahtzwirnen,

Fig. 2 in stark vergrößerter Darstellung eine Einzelheit der Fig. 1 im Bereich des sogenannten Vier-Punkt-Lagers.

Die Vorrichtung zum Doppeldrahtzwirnen nach Fig. 1 enthält einen angetriebenen Spindelschaft 1, dessen oberer Teil 2 mit einer Axialbohrung 3 versehen ist, so daß eine Hohlspindel gebildet wird. Der Spindelschaft 1 ist unterhalb der Axialbohrung 3 in einem Gehäuse 4 mittels Wälzlagern, von denen nur ein Lager 5 dargestellt ist, drehbar gelagert. Der Spindelschaft 1 ist außerdem drehfest mit einem Antriebswirtel 6 versehen, über den der Spindelschaft 1 von einem Tangentialriemen 7 angetrieben wird, der in Längsrichtung der Zwirnmaschine hindurchläuft und dabei eine Vielzahl von Spindelschäften 1 antreibt.

Im Bereich des unteren Endes der Axialbohrung 3 ist der Spindel­ schaft 1 mit einer Speicherscheibe 8 drehfest verbunden. Sie besteht aus einem Material, welches den Durchtritt von magne­ tischen Feldlinien gestattet, und ist an den Antriebswirtel 6 angeschraubt. Die Speicherscheibe 8 ist mit einer Radialbohrung 9 versehen, welche die Axialbohrung 3 des oberen Teiles 2 fort­ setzt. Mit der Speicherscheibe 8 ist ein Zwirnteller 10 fest verbunden, der eine schalenförmige Gestalt mit nach oben ge­ wölbtem Rand aufweist.

Auf dem oberen Teil 2 des Spindelschaftes 1 ist mittels eines noch näher zu beschreibenden Lagers 11 frei drehbar ein Spulen­ träger 12 gelagert, der in seinem oberen Bereich 13 mit einem rohrähnlichen Bauteil 14 versehen ist, welches koaxial zur Axialbohrung 3 ebenfalls eine Axialbohrung 15 aufweist und welches in nicht dargestellter Weise eine an sich bekannte Fadenbremse enthält. Der Spulenträger 12, der gegebenenfalls mehrteilig ausgebildet sein kann, trägt die bei Betrieb still­ stehende Hülse 16 für eine Vorlagespule 17, die beispielsweise ein sogenannter Streckkops aus synthetischem Fadenmaterial sein kann. Die Hülse 16 besitzt einen Boden 18 mit einer der Kupplung mit dem Spulenträger 12 dienenden Aufnahmebohrung 19.

Der Spulenträger 12 trägt an seiner der Speicherscheibe 8 zugewandten Stirnseite einen Ring 20, der gleichmäßig über den Umfang verteilte Permanentmagnete 21 aufweist. Diese Permanent­ magnete 21 sind so angeordnet, daß sie eine abwechselnde Polari­ tät haben, also einer der Permanentmagnete 21 mit einem Nordpol und der folgende Permanentmagnet 21 mit einem Südpol nach unten weist.

Dem Ring 20 mit den Permanentmagneten 21 liegt auf der gegen­ überliegenden Seite der Speicherscheibe 8 eine Reihe 22 mit Permanentmagneten 23 gegenüber, die an einem stationären Halter 24 angebracht sind. Die Permanentmagnete 23 sind so angeordnet, daß sie jeweils mit entgegengesetzter Polarität den Permanentma­ gneten 21 des Ringes 20 gegenüberliegen, das heißt daß jeweils ein Nordpol eines Permanentmagneten 23 einem Südpol eines Perma­ nentmagneten 21 gegenüberliegt. Die Permanentmagnete 21 und 23 sind axial übereinander angeordnet.

Mittels der durch die Permanentmagnete 21 und 23 gebildeten magnetischen Arretierung werden der Spulenträger 12 und somit die Vorlagespule 17 trotz drehenden Spindelschaftes 1 bei Betrieb stillstehend gehalten.

Von der Vorlagespule 17 wird bei Betrieb in bekannter und daher nicht gezeichneter Weise ein strichpunktiert dargestellter Faden 25 abgezogen und in die Axialbohrungen 15 und 3 eingeführt. Der Faden 25 verläßt den Spindelschaft 1 über die Radialbohrung 9 der Speicherscheibe 8 und wird in einem Fadenballon 26 nach oben zurück über eine nicht dargestellte Fadenführung zu einer ebenfalls nicht dargestellten Auflaufspule geführt.

Die Höhe der Vorlagespule 17 ist mitbestimmend für die Länge des Fadenballons 26 des Fadens 25. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Vorlagespule 17 ein sogenannter Streckkops aus synthetischem Fadenmaterial ist.

Eine große Länge eines Fadenballons 26 führt bekanntlich zu verschlechterten Laufeigenschaften der Doppeldrahtspindel. Insbesondere entsteht bei einem längeren Fadenballon 26 eine größere Fadenspannung, und außerdem wird der Energieverbrauch beträchtlich erhöht. Aus diesem Grunde ist anzustreben, die Hülse 16 möglichst tief auf die Hohlspindel aufzustecken, damit die freie Länge des Fadenballons 26 möglichst kurz gehalten wird. Bei den bisher in der Praxis üblichen Lagerungen der Spulenträger 12 war dies insbesondere bei Streckkopsen 17 nicht möglich, da diese - je nachdem, ob eine S- oder Z-Drehung aufgebracht werden soll - an ihren Enden unterschiedlich große Aufnahmebohrungen 19 aufweisen, die zu einem unterschiedlich tiefen Eintauchen der Hülse 16 auf der Hohlspindel führten.

Hier schafft nun die Erfindung dadurch Abhilfe, daß als Lagerung für den Spulenträger 12 ein einziges Lager 11 vorgesehen wird, welches darüber hinaus in besonderer Weise ausgestaltet ist.

Durch die Verwendung nur eines einzigen Lagers 11 wird zunächst die Bauhöhe des Spindelschaftes 1 reduziert, wodurch allein schon die Vorlagespule 17 tiefer auf die Hohlspindel aufgesteckt werden kann. Des weiteren ist es, bei der Verwendung von als Streckkopse ausgebildeten Vorlagespulen 17, jetzt möglich, diese trotz unterschiedlicher Aufnahmebohrungen 19 immer gleich tief aufzu­ stecken. Schon dadurch wird die freie Länge des Fadenballons 26 verringert, was zu besseren Laufeigenschaften und einem verrin­ gerten Energieverbrauch führt.

Gemäß Fig. 2 ist das Lager 11 als einreihiges Kugellager ausge­ bildet, dem jeweils zwei innere Laufbahnen 27 und 28 sowie zwei äußere Laufbahnen 29 und 30 zugeordnet sind. Das Lager 11 kann somit in beiden Richtungen axiale Kräfte aufnehmen, wodurch zugleich ein Wandern des Spulenträgers 12 nach oben verhindert wird. Darüber hinaus nimmt das Lager 11 auch sämtliche radialen Kräfte auf. Zusätzlich besteht für den Spulenträger 12 eine gute Kippsicherheit, da der Durchmesser des Lagers 11 für die Basis gegen Kippen die bestimmende Größe ist.

Die einzelnen Kugeln 31 des Lagers 11 liegen an ihren Laufbahnen 27 bis 30 jeweils an Anlagepunkten 32, 33, 34 und 35 an. Die Anlagepunkte 32 bis 35 sind - im Axialschnitt durch die Hohl­ spindel - jeweils etwa 90 Grad voneinander entfernt. Wie ersichtlich, sind die zwei Laufbahnen 27 und 28 durch eine Aussparung 36 sowie die zwei Laufbahnen 29 und 30 durch eine Aussparung 37 voneinander getrennt.

Die zwei inneren, dem Spindelschaft 1 zugeordneten Laufbahnen 27 und 28 sind an einem gemeinsamen Innenring 38 angeordnet. Ent­ sprechend sind die dem Spulenträger 12 zugehörigen äußeren Laufbahnen 29 und 30 an einem gemeinsamen Außenring 39 ange­ bracht. Dadurch lassen sich bei der Fertigung sehr geringe Herstellungstoleranzen einhalten.

Wie aus dem Axialschnitt durch die Hohlspindel gemäß Fig. 2 ersichtlich, sind die Laufbahnen 27 bis 30 jeweils als Kreisbögen ausgebildet, deren Radius größer ist als der Radius der Kugeln 31. Dadurch werden die Kippmomente sicherer aufgenommen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Doppeldrahtzwirnen mit einer drehbar gelagerten Hohlspindel, auf der ein stillstehender Spulenträger mittels eines einzigen Lagers gelagert ist, dadurch gekennzeich­ net, daß das Lager (11) als einreihiges Kugellager mit jeweils zwei inneren und äußeren Laufbahnen (27, 28, 29, 30) ausgebildet ist, an denen die Kugeln (31) anliegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den zwei inneren Laufbahnen (27, 28) ein gemeinsamer, an der Hohlspindel angeordneter Innenring (38) und den zwei äußeren Laufbahnen (29, 30) ein gemeinsamer, am Spulenträger (12) ange­ ordneter Außenring (39) zugeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen (27, 28, 29, 30) - im Axialschnitt durch die Hohlspindel - als Kreisbögen ausgebildet sind, deren Radius größer ist als der Radius der Kugeln (31).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufbahnen (27, 28, 29, 30) - im Axial­ schnitt durch die Hohlspindel - an den Kugeln (31) mit Anlage­ punkten (32, 33, 34, 35) anliegen, die - in Umfangsrichtung der Kugeln (31) - jeweils um etwa 90 Grad gegeneinander versetzt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Laufbahnen (27, 28; 29, 30) jeweils durch eine Aussparung (36; 37) unterbrochen sind.