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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vierfachzwirnmaschine gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
Vierfachzwirnmaschine dieser Art ist aus JP-44-6685 bekannt. Diese
Vierfachzwirnmaschine 1, wie sie in der beigefügten 4 gezeigt ist, besteht aus
einem Spulenträger 2,
der eine Lieferspule P auf einer vertikal verlaufenden Mittellinie
C in einer stationären
Position trägt,
einer oberen Scheibe 3 und einer unteren Scheibe 4,
die sich um die Mittellinie C drehen, einer Riemenscheibe 7,
die die obere Scheibe 3 antreibt und mit Permanentmagneten 6 versehen
ist, die Permanentmagnete 5 anziehen, die sich auf der
oberen Scheibe 3 befinden, und einer Riemenscheibe 9,
die die untere Scheibe 4 antreibt und über eine Spindel 8 mit
der unteren Scheibe 9 verbunden ist. Die Zwirnmaschine 1 ist
so aufgebaut, dass sie eine lange innere Fadenbahn A und äußere Fadenbahn
B vertikal um die Lieferspule P bildet. Die Riemenscheiben 7 und 9 werden
von Antriebsriemen 10 und 11 angetrieben, die
zwischen Motoren (nicht gezeigt) befestigt sind und in entgegengesetzten Richtungen
drehen.
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Die
Zwirnmaschine 1 führt
einen Faden Y, der von Lieferspule P zuerst nach oben gezogen wird,
abwärts
längs der
inneren Fadenbahn A und durch eine Fadenführungsöffnung 3a der oberen Scheibe 3.
Sie führt
den Faden dann über
eine Fadenbahn 8a der Spindel 8 und dann weiter
durch eine Fadenführungsöffnung 4a der
unteren Scheibe 4, die sich entgegengesetzt zur oberen
Scheibe 3 dreht. Sie führt
dann den Faden Y, der aus der Führungsöffnung 4a gezogen
wird, zu Aufwickelrollen 12 über die äußere Fadenbahn B. Bei jeder
Drehung der oberen Scheibe 3 und der unteren Scheibe 4,
die sich entgegengesetzt drehen, erhält der Faden Y vier zusätzliche
Drehungen.
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Es
erfordert somit eine lange Zeit, damit der Faden die Bahn durchläuft, die
aus der Fadenführungsöffnung 3a der
oberen Scheibe 3, der Fadenbahn 8a der Spindel 8 und
der Fadenführungsöffnung 4a der
unteren Scheibe 4 besteht.
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Das
Problem der üblichen
Vierfachzwirnmaschinen besteht somit darin, dass es eine lange Zeit erfordert,
den Faden durchlaufen zu lassen und eine neue Lieferspule zu leeren,
so dass der Arbeitswirkungsgrad der Zwirnmaschine reduziert wird.
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Dieses
Problem wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 definierten
Merkmale gelöst.
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Bei
der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Fadenführungsöffnungen Luft aus den Ausströmdüsen abgeben,
Außenluft
von der stromaufwärtigen Seite
mittels einer Stromaufwärtssaugkraft,
die von den Düsenöffnungen
erzeugt wird, eingesaugt. Die eingesaugte Luft, und die von der
Düse abgegebene Luft
vereinigen sich und strömen
innerhalb der Öffnung
zum stromabwärtigen
Ende und erzeugen einen Luftstrom, der den Faden in einer Vorwrärtsbewegungsrichtung
längs der Öffnung laufen
lässt. Wenn
der Faden, der austritt, vom oberen Ende der Fadeneintrittsöffnung her
in die Öffnung
eintritt, läuft er
automatisch durch die Öffnung
und wird vom äußeren stromabwärtigen Ende
mittels der Luftsaugkraft, die längs
des Fadenkanals durch die Öffnung verläuft, herausgezogen.
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Kurzbeschreibung
der beigefügten
Zeichnungen
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1 ist ein Vertikalschnitt
einer Vierfachzwirnmaschine gemäß einer
ersten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine vergrößerte Frontansicht
eines Querschnitts der oberen Hälfte
der ersten, in 1 gezeigten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine vergrößerte Frontansicht
eines Querschnitts der unteren Hälfte
der ersten, in 1 gezeigten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt einen Vertikalschnitt
einer üblichen
Vierfachzwirnmaschine.
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Eine
Vierfachzwirnmaschine 21, wie sie in 1 gezeigt ist, besteht aus einer inneren
Fadenbahn Ra, die vertikal längs
einer inneren Führung 39 verläuft, die
sich um eine Mittellinie C dreht, und einer äußeren Fadenbahn Rb, die vertikal
längs einer äußeren Führung 40 verläuft, die
sich um die Mittellinie C dreht. Die innere Führung 39 und die äußere Führung 40 bilden
zusammen ein Rohr mit einem Boden, der einen Faden Y führt. Außerdem ist
die Zwirnmaschine 21 mit einem Spulenträger 22 versehen, die eine
Lieferspule P längs
der Mittellinie C in einem stationären Zustand trägt, einer
oberen Scheibe 23 und einer unteren Scheibe 24,
die sich um die Achse der Mittellinie C drehen, einer Riemenscheibe 27,
die die obere Scheibe 23 antreibt, die mit Permanentmagneten 26 versehen
ist, die Permanentmagnete 25 anziehen, die an der oberen
Scheibe 23 befestigt sind, sowie einer Riemenscheibe 29,
die die untere Scheibe 24 antreibt, die über eine
Spindel 28 an der unteren Scheibe 24 befestigt
ist.
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Der
Spulenträger 22 sitzt über Lager 31 auf einer
stehenden mittleren Spindel 23a der sich drehenden oberen
Scheibe 23 auf einem Zapfen 22a. Der Spulenträger 22 ist
aufgrund der gegenseitigen Anziehung der festen Permanentmagnete 32,
die an einer Scheibenbasis 22b befestigt sind, und der
festen Permanentmagnete 34, die an der Außenseite
eines festen Gehäuses 33 befestigt
sind, stationär.
Der Spulenträger 22 ist
so aufgesetzt, dass sich ein zylindrischer Führungsträger 35 frei drehen
und vom Zapfen 22a abgenommen werden kann. Der Führungsträger 35 ist,
wie 2 zeigt, mit frei
drehenden Führungen 36 und 37 versehen,
die den von der Spule P abgenommenen Faden Y führen.
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Die
obere Scheibe 23 sitzt über
Lager 38 auf einer stehenden mittleren Spindel 24a auf
einem Zapfen 23b. Die obere Scheibe 23 ist an
der inneren Führung 39 befestigt,
die aus einem Rohr mit einem Boden mit einem an einer Basis 23c befestigten schraubenähnlichen
Teil besteht. Die untere Scheibe 24 ist an der äußeren Führung 40 befestigt,
die aus einem Rohr mit einem Boden mit einem an einer Basis 24c befestigten
schraubenähnlichen
Teil besteht. Die innere Führung 39 und
die äußere Führung 40 sind
aus nichtmagnetischen leitenden Materialien wie z. B. Aluminium,
Kunstharz, rostfreiem Stahl oder Titan hergestellt, um die magnetische
Anziehung zwischen den Permanentmagneten 32 und 34 und 25 und 26 nicht
zu stören.
Da die innere Führung 39 und die äußere Führung 40 aus
nichtmagnetischem leitendem Material bestehen, erzeugt der elektrische Energieverbrauch
zum Antrieb der Drehung, wenn sie sich drehen, selbst wenn die magnetische
Anziehungskraft der Permanentmagneten 32 und 34 vorhanden
ist, keine Stromspitze bzw. Wärme,
so dass er nicht erhöht
werden muss. Die Spindel 28 kann sich über Lager 44 und 45 auf
einer Lagerhülse 43 frei
drehen. Die Lagerhülse 43 ist
an einem festen Rahmen 41 durch ein mutterähnliches
Element 42 befestigt.
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Die
obere Scheibe 23 und die untere Scheibe 24 sind
mit Fadenführungsöffnungen 47 versehen,
die eine obere Fadenbahn R bilden. Die Fadenführungsöffnungen 47 bestehen
aufeinanderfolgend aus einer oberen Öffnung 47a und einer
unteren Öffnung 47b,
wobei die obere Öffnung 47a in
die Basis 23c der oberen Scheibe 23 und die untere Öffnung 47b in
die Basis 24c und die stehende mittlere Spindel 24a der
unteren Scheibe 24 mündet.
Die obere Öffnung 47a und
die untere Öffnung 47b sind über einen
luftdichten Kanal 23d verbunden und, wie später beschrieben,
so angeordnet, dass sie nicht undicht sind und es dadurch ermöglichen,
dass die Luft gleichmäßig durch
die Öffnungen 47a, 47b strömt, während sie
den Faden Y längs
der Fadenbahn R führt.
Die obere Öffnung 47a besteht
aus einem radialen Abschnitt, der sich zur Mittellinie C von der äußeren Fläche der
Basis 23c aus erstreckt, und einem gebogenen Abschnitt,
der sich rechtwinklig an den radialen Abschnitt anschließt. Die
untere Öffnung 47b besteht
aus einem stehenden Abschnitt in der gleichen Ebene wie die Mittellinie
C, einem gebogenen Abschnitt, der sich rechtwinklig an diesen stehenden
Abschnitt anschließt,
und einem radialen Abschnitt, der sich von diesem gebogenen Abschnitt
zur äußeren Fläche der
Basis 24c erstreckt.
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Die
obere Öffnung 47a der
oberen Scheibe 23 ist mit der Fadenführungsöffnung 53a eines Fadenführungsrohrs 53 verbunden,
das an der inneren Fläche
der inneren Führung 39 befestigt
ist. Das Fadenführungsrohr 53 bildet
innerhalb des Rohrs die innere Fadenbahn Ra, die vertikal in die
innere Führung 39 verläuft. Das
Fadenführungsrohr 53 ist
entweder aus einer Kombination eines oder nur aus einem nichtmagnetischen
leitenden Material wie Aluminium, Kunstharz, Keramik, rostfreiem
Stahl oder Titan hergestellt, um die magnetische Anziehung der Permanentmagneten 32 und 34 nicht
zu stören,
um die innere Fläche
abriebfest zu machen und den Reibungswiderstand zu verringern. Das
obere Ende 53b (in 2)
des Fadenführungsrohrs 53 mündet nahezu
an der gleichen Stelle wie das offene Ende 39b der inneren
Führung 39,
so dass der Faden leicht durchlaufen kann.
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Die
untere Öffnung 47b der
unteren Scheibe 24 mündet
in eine Ausströmdüse 48 am
Randbereich zwischen dem radialen Abschnitt und dem gebogenen Abschnitt,
und die Ausströmdüse 48 gibt
Luft ab, um den Faden in Richtung der äußeren Fläche der Basis 24 laufen
zu lassen. Die Ausströmdüse 48 ist an
einen Luftkanal 49 angeschlossen, der vertikal in die Spindel 48 mündet und
Druckluft erhält.
Dies bedeutet, dass Druckluft, die von einem Luftzufuhrrohr 50 zugeführt wird,
das an der Lagerhülse 43 befestigt ist,
mittels einer Luftkammer 51, die innerhalb der Lagerhülse 43 gebildet
ist, in den Luftkanal 49 geführt und aus der Ausströmdüse 48 abgegeben
wird.
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Die
abgegebene Luft erzeugt eine Saugkraft in der Fadenführungsöffnung 47 von
der Ausströmdüse 48 zum
stromaufwärtigen
Abschnitt und saugt außen
Luft aus dem oberen Ende 53b des Fadenführungsrohrs 53 ein,
das an die Fadenführungsöffnung 47 angeschlossen
ist. Auf diese Weise kann die Ausströmdüse 48 Luft abgeben,
die dazu verwendet wird, den Faden Y in einer Vorwärtsbewegungsrichtung
längs der
Fadenbahn R zu führen,
die aus dem Fadenführungsrohr 53 und
der Fadenführungsöffnung 47 besteht.
Außerdem
ist das Luftzufuhrrohr 50 mit einem Öffnungs-/Verschlussventil (nicht
gezeigt) versehen, und die Zufuhr von Druckluft kann selektiv gestoppt
werden.
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Die äußere Führung 40 ist
becherförmig
mit einer runden, oben offenen Form, die von der äußeren Fläche eines
Bodens 40b schräg
nach oben ansteigt und die äußere Fadenbahn
Rb bildet, die vertikal längs
der inneren Fläche 40a und
der inneren Fläche
des Bodens 40b verläuft
und aus der der Faden, der an einem Auslass 47c der Fadenführungsöffnung 47 abgegeben
wird, gleichmäßig in eine
stehende vertikale Position geführt
wird, so dass Haarigkeit und Fadenbruch verhindert werden.
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Die
Permanentmagnete 25 und 26, die oberhalb und unterhalb
des Bodens der äußeren Führung 40 angeordnet
sind, verleihen der oberen Scheibe 23 aufgrund des Riemenantriebs
der oberen Scheibe 23 eine Drehkraft. Die unteren Permanentmagnete 26 sind
längs der
oberen Neigung des Bodens 40b der äußeren Führung 40 nach oben
geneigt und ziehen die oberen Permanentmagnete 25 an, wobei
sie Drehkraft verleihen. Weiterhin sind, obwohl nicht gezeigt, die
oberen Permanentmagnete 25 an der oberen Scheibe 25,
die die Fadenbahn R aufrecht halten, längs der ansteigenden Neigung
des Bodens 40b der äußeren Führung 40 nach
oben geneigt, ziehen die Permanentmagnete 26 an und verleihen
Drehkraft.
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Das
feste Gehäuse 33 ist
am festen Rahmen 41 und dergleichen befestigt und ist mit
einem Rohr 33a versehen, das die äußere Führung 40 umgibt, sowie
einem Ausschnitt 33b, durch den die Antriebsriemen 54 und 55 laufen.
Das feste Gehäuse 33 trägt die Permanentmagnete 34,
die ständig
an der Außenseite
befestigt sind, und hält
den Spulenträger 22 in
einer stationären
Position. Zwischen den Riemenscheiben 27, 29 und
dem Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) sind die Riemen 54, 55 befestigt,
die die Riemenscheiben 27, 29 in entgegengesetzten Richtungen
mit der gleichen Drehgeschwindigkeit drehen.
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Es
wird nun die Arbeitsweise der Zwirnmaschine 21 erläutert.
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Zuerst,
wenn die Antriebsriemen gestoppt sind, setzt der Bediener eine neue
Lieferspule P in den Spulenträger 22 zusammen
mit dem zuvor entfernten Führungsträger 35,
wie 1 zeigt.
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Danach
führt der
Bediener den Faden Y von der Lieferspule P durch die Führungen 36 und 37 und in
die Endöffnung 53b des
Fadenführungsrohrs 53. Zu
diesem Zeitpunkt wird, wenn aus dem Luftzufuhrrohr 50 Druckluft
zugeführt
wird, der Fa den Y in die Fadenführungsöffnung 53a des
Fadenführungsrohrs 53 gesaugt,
in dem aus der Ausströmdüse 48 eine Saugkraft
erzeugt wird, wie 3 zeigt,
wird längs seines
Kanals zusammen mit dem Luftstrom zur Fadenführungsöffnung 47 geführt und
tritt aus dem Auslass 47c aus, der den Boden 40b der
geneigten inneren Führungsfläche der äußeren Führung 40 zugewandt
ist.
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Zu
diesem Zeitpunkt strömt
die Luft, die den Faden Y, der aus dem Auslass (dem stromabwärtigen Ende) 47c der
Fadenführungsöffnung 47 führt, längs des
Bodens 40b der geneigten inneren Führungsfläche der äußeren Führung 40 und der vertikal inneren
Fläche 40a nach
oben und wird vertikal aus einer Endöffnung 40c an der äußeren Führung 40 (wie
in 1 und 2 gezeigt) geblasen. Der Faden, der aus
dem Auslass 47c der Fadenführungsöffnung 47 austritt,
wird zusammen mit dem Luftstrom längs der Fläche 40a der äußeren Führung 40 vertikal
aus der Endöffnung 40c der äußeren Führung 40 geführt.
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Der
Bediener führt
nun den Faden Y, der die Endöffnung 40c verlassen
hat, zur Aufwickelrolle 12 (wie in 1 gezeigt) und vervollständigt die
Fadenbahn. Wenn der Fadendurchlauf beendet ist, wird der Antrieb
mittels der Antriebsriemen 54 und 55 eingeschaltet,
und die obere Scheibe 23 und die innere Führung 39 werden
gedreht und die untere Scheibe 24 und die äußere Führung 40 werden
in entgegengesetzter Richtung gedreht und die Verdrillung wird eingeleitet.
Die Zufuhr von Druckluft aus der Luftzufuhrleitung 50 wird
zu einem geeigneten Zeitpunkt entweder nachdem der Fadendurchlauf
vervollständigt
ist oder unmittelbar bevor die Verdrillung begonnen hat, durch Schließen des Öffnungs/Verschlussventils
(nicht gezeigt) unterbrochen.
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In
Abhängigkeit
von der Art des Fadens kann die Druckluft mit einem Druck, der vom
Luftzufuhrrohr 50 aus eingestellt wird, während des
Verdrillens zugeführt
werden, und die Luft kann zur Fadenführungsöffnung 53a des Fadenführungsrohrs 53 und zur
Fadenführungsöffnung 47 strömen, so
dass die zwischen dem Faden Y und den Fadenführungsöffnungen 53a und 47 erzeugte
Reibung reduziert und der Faden Y gekühlt wird, so dass die Erwärmung des
Fadens Y gesteuert werden kann.
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Da
der Faden Y, der von der inneren Führung 39 und der äußeren Führung 40 geführt wird,
keinen Ballon bildet, selbst wenn die Drehgeschwindigkeit der inneren
Führung 39 und
der äußeren Führung 40 erhöht wird,
um dem Faden Y eine zusätzliche
Verdrillung zu verleihen, kann die Vierfachzwirnmaschine 21 den
Fadenbruch verringern, das Sichverfangen des Fadens Y beseitigen
und die Fadenspannung regulieren.
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Da
der Faden Y um den Umfang der Mittellinie C zusammen mit der inneren
Führung 39 und
der äußeren Führung 40 dreht,
besteht kein Schlupf auf der Drehbahn der inneren Führung 39 und
der äußeren Führung 40 und
die Zwirnmaschine kann die Reibungserwärmung regulieren, die durch
den Faden Y hervorgerufen wird.
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Da
die innere Führung 39 und
die äußere Führung 40 als
Rohre mit einem Boden ausgebildet sind, und das feste Gehäuse 33 als
eine stabile Abdeckung wirkt, kann die Vierfachzwirnmaschine 21 den
Luftwiderstand und die Luftgeräusche
reduzieren.
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Da
die Permanentmagneten 24 an der Außenseite des festen Gehäuses 33 befestigt
sind, ist es möglich,
das feste Gehäuse 33 und
die äußere Führung 40 dicht
aneinander anzuordnen, so dass die Vierfachzwirnmaschine 21 kompakt
wird.
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Da
die Fadenspannung nur mit der inneren Führung 39 reguliert
werden kann, können
an der Zwirnmaschine 21 die äußere Führung 40 und das feste
Gehäuse 33 zur
Anpassung an unterschiedliche Fadenarten entfernt werden.
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Das
Fadenführungsrohr 53,
das an der inneren Führung 39 befestigt
ist, kann von der Vierfachzwirnmaschine 21 abgenommen werden,
und wenn der Faden durchgeführt
wird, wird das vordere Ende des Fadens dann zum Einlass der Fadenführungsöffnung 47 angesaugt.
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Die
innere Führung 39 und
die äußere Führung 40 können ohne
Rohr mit einem Boden ausgebildet sein, wobei nur die obere Scheibe 23 und
die untere Scheibe 24 die stehenden Rohre bildet, und der
Faden durch den Luftstrom auf der inneren Fadenbahn Ra und der äußeren Fadenbahn
Rb geführt werden
kann.
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Es
ist auch möglich,
das stehende Element als hohlen Abschnitt auszubilden, der auf der
oberen Scheibe 23 und der unteren Scheibe 24 steht,
wobei die Innenseite des konkaven Hohlraums zur Bildung der Fadenbahn
der Mittellinie C zugewandt ist.
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Obwohl
nicht gezeigt, ist es auch möglich, dass
die Fadenbahn Rb, die im Fadenführungsrohr zur
Endöffnung 40c längs der
Innenfläche
der inneren Führung 40 vom
Auslass 47c der Fadenführungsöffnung 47 aus
verläuft,
aus einer einzigen Rohröffnung
besteht, und die Fadenbahn R, die zwischen der inneren Führung 39 und
der äußeren Führung 40 gebildet
ist, aus einer einzigen Öffnung
besteht. In diesem Falle kann die Ausströmdüse 48 entweder am
Eingang der Fadenbahn R (dem oberen Ende 53a des Fadenführungsrohrs 53)
oder am Auslass der Fadenführung
R (dem Fadenführungsrohrauslass,
der die Fadenbahn Rb bildet) angeordnet sein. In diesem Falle wird
die Luftöffnung,
die die Druckluft von der Ausströmdüse 48 zuführt, mit
einem Kupplungsstück
am Luftöffnungseingang
versehen, und während
die Drehung der inneren Führung 39 und
der äußeren Führung 40 unterbrochen
ist, und der Faden Y durchläuft,
ist es möglich,
einen Hochdruckschlauch am Kupplungsstück zu befestigen.