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Vorrichtung zum Umspinnen von Fäden, insbesondere zum Umspinnen feiner
Gummifäden Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umspinnen von Fäden,
insbesondere zum Umspinne#n feiner Gummifäden, bei der ein oder zwei vom Umfang
einer mit hoher Drehzahl angetriebenen Spule zu einer in der Verlängerung der Spulenachse
liegenden Umspinnstelle in Ballonform laufende Fäden durch einen Luftstrom beeinflußt
werden.
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Beim Umspinnen feiner Gummifäden mit feinen Umspinnfäden ist es in
den letzten Jahren üblich geworden, mit sehr hohen Drehzahlen, z. B. io ooo Umdrehungen
je
Minute und mehr, zu arbeiten. Dabei -sind die 'gewöhnlichen Umspinnmaschinen
mit Umspinnflügeln oder anderen mechanischen Fadenführern, Reibungsbremsen u. dgl.
nicht zu gebrauchen. Man ist deshalb dazu übergegangen, die Fäden ohne Fadenführer,
also frei von der Spule zur Umspinnstelle laufen zu lassen, wobei sie sich infolge
der Fliehkraft bogenförnlig auswärts krümmen und el einen sogenannten Fadenballon
bilden. Die erforderlicheFadenspannung soll dabei durch die Fliehkraft erzeugt werden.
Da diese in vielen Fällen nicht ausreicht, hat man bei einer bekannten Unispinnmaschine
auf den von der Spule zur Umspinnstelle laufenden Teil des Umspinnfadens eine frei
fliegende Öse aufgesetzt. Diese Öse verursacht aber wieder eine mechanische Reibung
am Umspinnfaden, die bei feinen Fäden leicht zum Fadenbruch führt. Es ist auch bereits
bekanntgeworden, den von der Spule in Ballonform zur Umspinnstelle laufenden Faden
der Wirkung eines Luftstromes auszusetzen. Soweit dabei eine Brernsung des Umspinnfadens
zwecks Erzielens einer gleichmäßigen Fadenspannung an der Umspinnstelle beabsicht,igt
ist, hesteht die bekannte Einrichtung darin, daß im Abstand von der Spule dicht
unter der Umspinnstelle ein mit der Spule sieh drehender pilzförmiger Fadenleitkörper
und darunter ein den unteren Rand dieses
Körpers sowie den oberen
Teil des Fadenballons umgebender feststehender Führungsring angeordnet sind. Der
umlaufende Fadenleitkörper soll infolge seiner hohen Drehzahl ähnlich wie ein Exhaustor
wirken und einen parallel zur Spulenachse, d. h. senkrecht abwärts gerichteten
Luftstrom erzeugen, der durc4 den festen Ring zusammengehalten und nach unten geführt
Wild.
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.Nach einem nicht zum bekannten Stand der Technik gehörigen Vorschlag
kann der abwärts gerichtete Luftstrom dadurch verstärkt werden, daß die Spule mit
ventilatorartig wirkenden Längsdurchbrechungen versehen wird. Durch den parallel
zur Spulenachse verlaufenden oder senkrechten Luftstrom wird der obere Teil des
Fadenballons auf den pilzförmigen Fadenleitkörper gedrückt, so daß der Umspinnfaden
auf der gewölbten Oberfläche dieses Körpers gleitet und dort gebremst wird. Diese
vorpatentierte Einrichtung hat gleichfalls den Nachteil, daß der Umspinnfaden einer
mechanischen Reibung unterworfen ist, wodurch bei den hier in Frage kommenden feinen
Fäden leicht ein Fadenbruch hervorgerufen werden kann.
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Bei einer für Zwirnmaschinen bekannten anderen Einrichtung dient ein
auf die Zwirnfäden geleiteter Luftstrom dazu, das Lösen der Zwirnfäden von der umlaufenden
Spule zu erleichtern. Es wird deshalb ein durch die hohle Spule hindurch zugeführter
oder durch im Innern der hohlen Spule angeordnete Ventilatorflügel erzeugter Dampf-oder
Luftstrom von einem ebenfalls hohlen Spulendeckel aus am Spulenumfang entlang senkrecht-
nach unten geleitet, so daß er die Fäden an der Stelle trifft, wo sie von der Spule
ablaufen. Bei einer geänderten Ausführungsform ist dit Wan#dung der hohlen Spule
gelocht und das Fadenmaterial in einer solchen Kreuzwicklung aufgebracht, daß der
in das Spuleninnere eingeleitete Dampf oder die Luft durch die Spulenwicklung hindurch
austritt. Hier werden zwar die Zwirnfäden - wenngleich unbeabsichtigt
- außer an ihrer Ablaufstelle auch noch unmittelbar darüber, nämlich am unteren
Teil des Fadenballons, von dem aus der Spule austretenden Dampf- oder Luftstrom
getroffen. Die Einwirkung dieses Stromes auf den der Ablaufstelle benachbarten Teil
des Fadenballons ist aber dadurch, daß die Ablaufstelle zwischen dem oberen und
dem unteren Ende der Spule hin und her wandert und demzufolge die Länge des im Luftstrom
liegenden Teiles der Fäden ständig von Null bis zu einem Höchstmaß sch-wankt, ganz
unregelmäßig. Der aus der Spule austretende Dampf- oder Luftstrom ist deshalb zum
Erzeugen einer gleichmäßigen Fadenspannung nicht nur ungeeignet, sondern er führt
im Gegenteil gerade große Unregelmäßigkeiten in der Spannung der Zwirnfäden herbei.
Daneben hat diese bekannte Einrichtung den Nachteil, daß Dampf oder Preßluft der
Spule durch eine besondere Rohrleitung zugeführt werden muß und daß infolge de7r
hohlen Spulenausbildung und der porösen Kreuzwicklung das Garnfassungsvermögen der
Zwirnspule beträchtlich herabgesetzt ist.
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Zweck der Erfindung ist, den Umspinnfaden mit stets gleichbleibender
Spannung der Umspinnstelle zuzuführen, ohne daß die Fäden einer mechanischen Bremsung
und Reibung unterworfen sind, d.h. der in Ballonform von der Spule zur Umspinnstelle
laufende Faden (oder die Fäden) soll (sollen) allein durch die Wirkung eines Luftstronies,
und zwar eines beim schnellen Umlaufen der Spule erzeugten Luftstromes, gleichmäßig
gespannt werden.
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Die Erfindung besteht in dü Anbringung eines Luftförderers unmittelbar
auf der Spule, durch den ein stets gleichbleibender Luftstrom von oben her angesaugt
und etwa in Höhe des oberen Spulenflansches nach außen geschleudert wird. Durch
diesen Luftstrom wird der in Ballonform umlaufende Faden (oder werden die umlaufenden
Fäden) auf seinem (ihrem) Wege zur Umspinnstelle zunächst nach außen gedrückt und
dann von oben nach der Spule hingezogen, wobei der Druck der auswärts geschleuderten
Luft, der sozusagen den Fadenballon aufzublähen sucht, den umlaufenden Faden (oder
die umlaufenden Fäden) wirksam spannt. Da das Auswärtsschleudern der Luft etwa in
Höhe des oberen Spulenflansches erfolgt, so wird der umlaufende Faden vom Strom
der auswärts geschleuderten Luft immer voll erfaßt, so daß die Einwirkung dieses
Luftstroms auf den Faden dauernd gleichbleibt. Dadurch ist, wie ersichtlich, gleichmäßige
Fadenspannung gewährleistet. Diesel gleichmäßige Fadenspannung hat zur Folge, daß
bei einer Umspinnvorrichtung der Umspinnfaden immer gleich fest um den Gummifaden
herumgewickelt wird oder bei einer Zwirnvorrichtung - denn die Erfindung
kann auch bei Zwirnspindeln Verwendung finden - die beiden von der Spule
ablaufenden Fäden stets gleichmäßig fest verzwirnt werden. Gleichzeitig wird dadurch
aber auch ein Aufundabwandern der Umspinn- oder Zwirnstelle vermieden, so daß der
Umspinnfaden in regelmäßigen Windungen um den Gummifaden o. dgl. herumgelegt wird
bzw. die Zwirnfäden einen gleichbleibenden Drall erhalten. Diese Wirkung
wird
durch den von oben kommenden, auf den der Umspinn- bzw. Zwirnstelle unmittelbar
benachbarten Teil desFadenballons einwirkenden Sangluftstrom, der, wie erwähnt,
den oberen Teil des umlaufenden Fadens nach der Spule hinzuziehen sucht, noch begünstigt.
Die Erfindung gewährleistet somit die Erzielung eines gleichmäßigen, hochwertigen
Fadens und ist deshalb ganz besonders zum Umspinnen von feinen Gurnmifäden sowie
auch von feinen Drähten geeignet.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es zeigen: Fig. i eine Spindel einerUmspinnmaschine für Gummifäden mit Spule im
Achsenschnitt und Fig. 2 eine Draufsicht hierzu.
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Eine drehbar gelagerte, senkrechte Hohlspindel i ist oben zum Aufstecken
einer die Umspinnfäden enthaltenden Spule 30, 30'
eingerichtet. Auf ihrem
unteren Teil ist die Spindel i von einer zu ihrem Antrieb dienenden Hohlwelle
3 1 umgeben, mit der sie durch eine mittels eines Handhebels 35 ausrückbare
Reibungskupplung 32, 33 gekuppelt ist. Durch die Hohlspindel i geht ein feststehendes
Führungsrohr40 für den zu unispinnenden Gummifaden 3 o. dgl. hindurch. Die
Spule 30, 3o, die aus einem Kern und zwei Flanschen besteht, hat zweckmäßig
eine verhältnismäßig geringe Höhe, aber einen großen Durchmesser. Der obere Flansch30'
dieser Spule trägt an seiner Oberseite inehrere radiale Rippen 37, die durch
einen Ring 38 abgedeckt sind. Die Rippen bilden die Flügel eines Exhaustors.
Sie schleudern bei dem mit hoher Drehzahl stattfindenden Umlauf der Spule
30, 3o' die zwischen illinen befindliche Luft nach außen, erzeugen also in
Höhe des oberen Spulenflansches 30' einen auswärts gerichteten Luftstrom.
Die Ersatzluft wird durch eine große Ringöffnung 41 hindurch von oben her angesaugt,
so daß oberhalb der Spule ein abwärts gerichteter Luftstrom entsteht. Damit der
abwärts gerichtete Saugluftstrom nicht zu kräftig wird, ist die Öffnung 41 im Ring
38 entsprechend groß gehalten, so daß die Luft von oben nach unten mit geringer
Geschwindigkeit zufließt.
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Die Umspinnspindel i wird mit einer hohen Drehzahl, und zwar init
etwa io ooo oder mehr Umdrehungen je Minute, angetrieben, Lind zwar im Sinne
des Aufwickellis des Fadens auf die Spule. Der Faden 39 wird dabei nach Maßgabe
des tatsächlichen Verbrauches durch den Umspinnvorgang von der Spule 30,
3o' abgezogen und läuft vom Umfang der Spule 30, 30' frei zu der über der
Spule in der Verlängerung ihrer Achse liegenden Umspinlistelle, wobei er Ballonform
annimmt. Auf diesen Fadenballon wirkt von innen her der von dem unmittelbar auf
der Spule angeordneten Luftförderer erzeugte, nach außen gerichtete Luftstroni,
der den Umspinnfaden unter Spannung hält. Außerdem wirkt auf den oberen der Umspinnstelle
benachbarten Teil des Fadenballons noch der abwärts gerichtete Saugluftstrom, der
den Faden gegen die Spule hinzieht. Auf diese Weise wird erreicht das der Umspinnfaden
39 fest und in gleich#äßigen Windungen um den Gummifaden 3 herumgelegt
wird.
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Die Rippen 37 und der diese abdeckende Ring 38 können
fest am oberen SpulenflanSch 3o' sitzen oder auch mit diesem aus einem Stück bestehen.
Es ist natürlich auch möglich, über der Spule eine besondere, mit Rippen oder Flügeln
versehene Scheibe anzubringen, die nach dem Aufstecken der Spule 30, 30'
etwa als Deckel auf das obere Spindelende bzw. auf die Spule aufgesetzt wird. Die
Verbindung der Rippen oder Flügel mit dem oberen Ring38 ist jedoch vor allein in
der Handhabung einfacher. Die Öffnung41 des die Rippen oder Flügel tragenden Ringes
38 kann gewünschtenfalls noch größer gewählt werden als im gezeichneten Ausführtingsbeispiel.
Gegebenenfalls kann der Ring aber auch weggelassen werden, wenn man die Flügel oder
Rippen37 auf dem oberen Spulenflansch3o anbringt. Die Zahl der Rippen
37 und ihre Höhe können je nach Bedarf größer oder kleiner gewählt
werden. Durch entsprechende Wahl der Zahl und der Höhe der Rippen 37 ist
es in jedem Falle möglich, bei der gegebenen Drehzahl der Spule einen auswärts gerichteten
Luftstrom von der erforderlichen Stärke und damit die gewünschte Bremsung und Spannung
des Umspinnfadens zu erreichen.
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Außer bei Maschinen zum Umspinnen von Gurnmifäden ist die Erfindung
auch bei Maschinen zum Umspinnen von anderen feinen Fäden und von feinen Drähten
sowie ferner bei Maschinen zum Verzwirnen von Fäden anwendbar.