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Zwirnmaschine. Die allgemein im Gebrauch befindlichen Zwirnmaschinen
sind Flügel- oder Ringzwirnmaschinen. Bei den ersteren werden die duplierten Fäden
durch um die gebremsten Spulen sich drehende, auf Spindeln sitzende Flügel verzwirnt,
und es werden die entstehenden Zwirne infolge einer Relativbewegung zwischen Flügel
und Spule sowie einer gleichzeitigen Aufundabbewegung der Spulenbank auf die Spulen
aufgewunden. Bei der Ringzwirnmaschine erfolgt das Zusammendrehen der duplierten
Fäden durch Läufer, welche auf die Spulen einschließenden Ringen frei beweglich
sitzen und bei der Drehung der Spindeln durch die durch sie hindurchgeführten Fäden
nachgeschleift werden. Infolge der sich hierbei ergebenden Relativbewegung zwischen
den Läufern und den Spindeln und der gleichzeitigen Aufundabbewegung der Ringbank
erfolgt das Aufwinden des Zwirnes auf die Spindeln bzw. auf die auf ihnen sitzenden
Spulen.
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Wesentlich abweichend in bezug auf Bau- und Arbeitsweise von den vorstehend
gekennzeichneten Zwirnmaschinen sind diejenigen Zwirnmaschinen, welche weder Flügel
noch Läufer, weder Spulenbank noch Ringbank aufweisen. Bei ihnen werden die auf
Spulen in geschlossener Wicklung aufgewundenen duplierten Fäden von den Spulen in
achsialer Richtung abgezogen, während die auf den Spindeln sitzenden Spulen eine
Drehbewegung im Sinne einer Fadenaufwicklung ausführen. Diese Drehbewegung hat die
Zwirnung der ablaufenden duplierten Fäden zur Folge. Zwirnmaschinen dieser Art sind
in zwei Ausführungsformen an sich bekannt; sie entsprechen hinsichtlich der Fadenführung
den Flügel- und Ringzwirnmaschinen. Bei der einen gehen die von den Spulen ablaufenden
duplierten Fäden in gespanntem Zustand von den Spulen durch die Leitaugen zu dem
Abzugswerk. Bei der zweiten Art von Zwirnmaschinen gehen die von den Spulen ablaufenden
Fäden in völlig freiem Lauf von den Spulen durch die Leitaugen zu dem Abzugswerk.
Zu ihnen gehört auch die den Gegenstand der Erfindung bildende Zwirnmaschine. Sie
bietet dem Vorbekannten gegenüber bei größter baulicher Einfachheit hinsichtlich
der für die Zwirnbildung in Betracht kommenden Mittel die Möglichkeit, eine große
Arbeitsgeschwindigkeit zur Anwendung zu bringen. Um letzteres zu erreichen, müssen
zwei Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden. Es muß erstens dafür gesorgt werden,
daß der Abzug der duplierten Fäden von der Spule stets ein solcher ist, daß in der
Zeiteinheit immer die gleiche Fadenlänge gefördert wird, und zweitens müssen die
duplierten Fäden von der Spule stets ohne wesentliche Spannungsänderungen nach dem
Abzugswerk laufen können.
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Wird eine dieser Bedingungen nicht erfüllt, so ist eine regelrechte
Durchführung des Zwirnprozesses bei Anwendung hoher minutlicher Drehzahlen für die
Spindel - beispielsweise solchen von 12 bis 15 ooo - nicht möglich. Fördert das
Abzugswerk nicht in der bezeichneten Weise, so kommen leicht zuviel Drehungen auf
die Längeneinheit, der Zwirn wird abgedreht, oder es ergeben sich mindestens starke
Schwankungen in der Windungszahl für die einander folgenden Längeneinheiten. Treten
starke Schwankungen in der Spannung der von der Spule ablaufenden duplierten Fäden
ein, so ergeben sich Fadenbrüche. Beide Bedingungen werden nun durch die den Gegenstand
der Erfindung bildende Zwirnmaschine bei gleichzeitig größter Einfachheit in der
Bauweise erfüllt, wie sich aus folgendem ergibt Die mit Wirtel 2 versehene Spindel
i trägt in an sich bekannter Weise die aus den duplierten Fäden gebildete Spule
3, deren Fadenträger in Gestalt einer mit zwei Randscheiben q. versehenen Hülse
io durch eine Kupplung ii mit der Spindel auf Drehung verbunden ist. Von der Spule
laufen die duplierten Fäden a, wie bei den vorbekannten Zwirnmaschinen gleicher
Art, unmittelbar, evtl. durch ein Leitauge, zu dem Abzugswerk 6, 7. Durch die Drehung
von Spindel und Spule wird das von dieser abgezogene Fadenbündel unter Ballonbildung
zu einer kreisenden Bewegung veranlaßt, und durch diese wird eine Verzwirnung der
duplierten Fäden herbeigeführt.
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Um nun der ersten Bedingung gerecht zu werden, d. h. in der Zeiteinheit
immer die gleiche Längeneinheit zu fördern, muß das Abzugswerk entsprechend eingerichtet
sein, d. h. es muß jede Gleitbewegung zwischen dem entsprechenden Zwirn und den
auf ihn einwirkenden Fördermitteln ausgeschlossen bleiben.
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Beim Abzug der duplierten Fäden von der Spule wandert der Ablaufpunkt
der Fäden vom Kopf der Spule nach deren Fußpunkt und umgekehrt, und weiter mit der
Abnahme des Spulendurchmessers auch in radialer Richtung von
außen
nach innen. Die Folge davon ist, daß der Winkel, unter welchem die duplierten Fäden
von der Spule nach der Zwirnstelle laufen, sich ständig ändert und die Fäden mehr
oder weniger an der Spule entlangschleifen, dies besonders dann, wenn ihr Ablauf
am Spulenunterteil erfolgt. Durch dieses Entlangschleifen der ablaufenden Fäden
an der Spule kommen ihre Fadenwindungen leicht in Unordnung, was besonders von den
obersten Windungen gilt; empfindliche Garne leiden darunter. Um diesen Übelständen
nach Möglichkeit vorzubeugen, hat man auf die die Spule tragende Spindel einen Fadenleitteller
oder eine Glocke aufgesetzt, welche den Spulenkopf übergreift, oder eine Spulenhülse
mit Stirnscheibe zur Anwendung gebracht, die einen Durchmesser aufweist, welcher
größer ist als der der Fadenspule. Durch alle diese Mittel werden die Fäden beim
Ablauf von der Spule nach außen abgelenkt, und hierdurch wird ihre Ablösung vom
jeweiligen Spulenmantel günstig gestaltet. Erfindungsgemäß wird eine Spulenhülse
io mit zwei Randscheiben verwendet, die beide die Spule im Durchmesser überragen.
Die symmetrisch ausgebildete Spulenhülse bietet gegenüber bekannten Hülsen den Vorteil
der Umkehrbarkeit. Soll das angewendete Fadenleitmittel, die Randscheibe q., seinen
Zweck erfüllen, so muß es mit seiner der Spule zugekehrten Fläche die ablaufenden
Fäden so führen, daß im Fadenlauf, auch bei ungünstigem Ablauf, plötzliche Widerstände
nicht auftreten. Zu diesem Zweck ist die benannte Fläche so gestaltet, daß die duplierten
Fäden an der Ablaufstelle mit der Spulenachse niemals einen Winkel von go ° bilden
können, und weiter ist der Rand der Randscheibe so ausgebildet, daß die duplierten
Fäden bei der kreisenden Bewegung um die Spule ohne jeden Widerstand auf ihn gleiten
können. Die Zeichnung läßt den Lauf des Fadenbündels von der Spule nach dem Abzugswerk
für vier Ablaufstellen erkennen. Sie sind mit den BuchstabenB, C, D und E
bezeichnet. Aus dieser Darstellung geht hervor, daß bei dem Fadenlauf B-A der Fadenleitteller
q. nur mit seiner Kante A zur Wirkung kommt, bei dem Fadenlauf C-A dagegen schon
mit einem Teil seines gewölbten Umfangs wirkt, und daß-seine untere Leitfläche mehr
und mehr ausgenutzt wird, je mehr sich die Ablaufstelle dem Spulenkopf nähert und
je weiter sie nach innen wandert, vgl. D-A und E-A. Zweifellos ist der Punkt E die
ungünstigste Ablaufstelle, aber auch hier bildet der Fadenlauf keinen rechten Winkel
mit der Spulenachse, wie sich aus der Linie 5-5 ergibt. Es braucht nun die untere
Leitfläche des Tellers bis zu dessen gewölbtem Rand nicht, wie dargestellt, eine
gerade Kegelfläche zu sein, sondern sie kann auch gewölbte Form haben, ja sie kann
sogar die Gestalt einer Kugelschale erhalten. Würde der Fadenablauf im Punkt E unter
Bildung eines rechten Winkels mit der Spulenachse erfolgen, so würde durch die aus
der Ballonbildung sich ergebende Fliehkraftwirkung ein ungünstiger Zug auf die Fadenspule
ausgeübt werden. Dadurch, daß der Ablaufwinkel stets unter go ° bleibt, kommt ein
Abschälen der Fadenwindungen nach oben im Sinne des Fadenabzugs zustande, und dadurch,
daß der Rand A gewölbt und völlig glatt ist, kann das Fadenbündel leicht auf ihm
entlanggleiten.
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Die bekannten Maschinen werden diesen Forderungen nicht gerecht. Die
bekannten Glocken übergreifen mit ihrem Rand den Kopf der Fadenspule, es erfahren
infolgedessen die duplierten Fäden beim Ablauf von dem vom Glockenrand umschlossenen
Kopf der Spule eine scharfe Winkelführung, auch bleibt der Fadenablauf im Winkel
von go° nicht ausgeschlossen, er tritt dann ein, wenn die Ablaufstelle der duplierten
Fäden mit der unteren Kante des Glockenrandes in einer Ebene liegt. Bei einer bekannten
Maschine ist die als Fadenleitteller wirkende obere Randscheibe der Spulenhülse
auf dem Umfang mit einer rauhen, als Mitnehmer und Bremse wirkenden Einlage versehen.
Die duplierten Fäden können also beim Ablauf von der Spule nach oben und bei ihrer
kreisenden Bewegung nicht frei über den Fadenleitteller gleiten. Bei anderen bekannten
Maschinen dient nicht die Randscheibe der Spule als Leitteller, sondern ein besonderer,
auf die Spulenspindel aufgesetzter Leitkörper als solcher, oder es fehlt der Unterseite
der Randscheibe die den Ablaufwinkel von go° sichernde Ausbildung.