DE9411246U1 - Vorrichtung zur Stromversorgung einer elektrisch steuerbaren Fadenbremse o.dgl. an einer Kablier- oder Doppeldrahtzwirnspindel - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Stromversorgung einer elektrisch steuerbaren Fadenbremse oder dergleichen an einer Kablier- oder Doppeldrahtzwirnspindel.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromversorgung einer elektrisch steuerbaren Fadenbremse oder dergleichen an einer Kablier- oder Doppeldrahtzwirnspindel, die einen Spindelrotor mit seitlicher Austrittsöffnung und einen ruhenden Spulenträger für eine Vorlagespule aufweist, der eine Lagerbüchse umfaßt, die ein Rotoroberteil unter Zwischenschaltung von Wälzlagern konzentrisch umgibt, wobei das aus der Austrittsöffnung austretende Garn die Vorlagespule in einem Ballon umkreist und die Fadenbremse oder dergleichen innerhalb dieses Ballons angeordnet ist.

Bei Kablierspindeln, wie sie insbesondere zur Herstellung von Reifencord verwendet werden, werden zwei Garnkomponenten zusammengedreht (DE 41 21 913 Al). Die erste Garnkomponente, auch Außenfaden genannt, wird dabei von einer ruhenden ersten Vorlagespule abgezogen, über eine Außenfadenbremse geleitet und von unten her in den sich drehenden Spindelrotor eingeführt. Die erste Garnkomponente tritt an der Außtrittsöffnung des Spindelrotors aus und ist dann zu einem in Verlängerung der Spindelachse oberhalb der Kablierspindel angeordneten Fadenführer oder dergleichen geführt, wobei sie in einem Ballon um den Spulenträger (Spulentopf) und die vom Spulenträger getragene zweite Vorlagespule rotiert. Eine zweite Garnkomponente, auch Innenfaden genannt, wird von der zweiten Vorlagespule abgezogen und über eine zweite Fadenbremse, die sogenannte Innenfadenbremse, nach oben geleitet, wo diese zweite Garnkomponente unterhalb des Fadenführers mit der ersten Garnkomponente zusammengeführt wird. Da Reifencord mit hoher und gleichbleibender Qualität hergestellt werden muß und auf der gesamten Länge gleichbleibende Zwirndrehungen aufweisen muß, ist es erforderlich, die bei-

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den Garnkomponenten jeweils mit gleichen Fadenspannungen zusammenzuführen, wobei die Fadenspannungen jedoch je nach Garnsorte unterschiedlich gewählt werden müssen. Um die oberhalb der zweiten Vorlagespule innerhalb des Fadenballons angeordnete Innenfadenbremse verstellen zu können und damit die Fadenspannungen der beiden zusammengeführten Garnkomponenten aufeinander abzustimmen, ist bei der Vorrichtung nach der DE 41 21 913 Al ein über eine Fernsteuereinrichtung betätigbarer, mit der Innenfadenbremse getrieblich verbundener Verstellantrieb in Form eines kleinen Getriebemotors vorgesehen. Als Fernsteuerung dient eine Infrarot- oder Funksteuerung, deren Sendeteil entweder als tragbares Handgerät ausgebildet ist oder in unmittelbarer Nachbarschaft der Kablierspindel ortsfest montiert ist. Ein Empfangsteil ist im Bereich des Getriebemotors bzw. der Innenfadenbremse montiert. Die Stromversorgung des Getriebemotors erfolgt entweder durch eine geeignete Batterie, die dann innerhalb des Fadenballons im Bereich des Getriebemotors angeordnet sein müßte, oder auch durch den als Hohlwelle ausgebildeten Träger der zweiten Vorlagespule. Wie dies allerdings geschehen soll, ist in der vorgenannten Druckschrift nicht beschrieben. Die Batterie hat den Nachteil, daß sie von Zeit zu Zeit aufgeladen oder ersetzt werden muß, was eine Betriebsunterbrechung und einen entsprechenden Arbeitsaufwand erfordert, und daß bei einem Ausfall der Batterie ebenfalls die Kablierspindel stillgesetzt werden muß, wenn man nicht die Erzeugung eines fehlerhaften Reifencordes in Kauf nehmen will.

Bei einer anderen, aus der DE 36 11 735 Al, bekannten Kablierspindel, die zur Herstellung eines Spezialzwirnes dient, erfolgt die Stromversorgung der Innenfadenbremse mittels zweier Schleifringanordnungen. Über eine erste, am unteren Ende des Spindelrotors vorgesehene Schleifringanordnung erfolgt die Stromzufuhr zu Leitungen, die inner-

halb des Spindelrotors angeordnet sind. Da jedoch die Innenfadenbremse von dem ruhenden Spulentopf getragen wird, ist am oberen Ende des Spindelrotors eine zweite Schleifringanordnung vorgesehen, über welche der Strom von dem sich drehenden Spindelrotor zu Leitungen übertragen wird, die im ruhenden Spulenträger bzw. Spulentopf verlegt und zu der Innenfadenbremse geführt sind. Die beiden Schleifringanordnungen sind jedoch teuer in der Herstellung und nicht ausreichend betriebssicher. Außerdem bedürfen sie einer gewissen Wartung und Kontrolle, wobei die obere Schleifringanordnung schwer zugänglich ist.

Ein weiteres Problem bei Kablierspindeln, die zur Herstellung von Reifencord dienen, besteht darin, daß sich die Fadenspannung des Außenfadens mit der Spindeldrehzahl ändert, was dadurch bedingt ist, daß die auf den Ballon wirkenden Zentrifugalkräfte um so größer sind, je höher die Spindeldrehzahl ist. Beim Abstellen der Maschine verringert sich die Spindeldrehzahl, wodurch auch die Spannung des Außenfadens abnimmt. Umgekehrt ist beim Wiederanlauf der Maschine zunächst eine geringere Fadenspannung am Außenfaden vorhanden, die allmählich zunimmt, bis die Kablierspindel ihre Betriebsdrehzahl erreicht hat. Da normaler Weise beim Abstellen und beim Wiederanlauf der Maschine die Fadenspannung des Innenfadens nicht gesondert geregelt wird, sondern den gleichen Wert hat, wie bei der Betriebsdrehzahl, kommt es wegen der unterschiedlichen Fadenspannungen am Außenfaden und am Innenfaden zu erheblichen Qualitatsexnbußen des fertigen Reifencords. Aus diesem Grund dürfte der Zwirnprozeß bis zur Fertigstellung einer vollen Spule nicht unterbrochen werden, was jedoch nicht möglich ist, wenn an Wochenenden oder Feiertagen nicht gearbeitet wird oder Stromausfall eintritt.

5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung

zur Stromversorgung einer elektrisch steuerbaren Fadenbremse oder dergleichen an einer Kablier- oder Doppeldrahtzwirnspindel der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, keinerlei Wartung bedarf und darüber hinaus betriebssicher arbeitet.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in der Lagerbüchse die Statorwicklungen eines Generators und im Bereich derselben auf dem Rotoroberteil der Läufer des Generators angeordnet sind und von den Generatorwicklungen Stromleitungen entlang des Spulenträgers in den Bereich der Fadenbremse oder dergleichen geführt sind.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, den Strom innerhalb des Fadenballons zu erzeugen und zu diesem Zweck den Generator in die Spulenträgerlagerung zu integrieren. Dies ergibt einen relativ einfachen Aufbau. Die neue Stromversorgung bedarf keinerlei Wartung und sie arbeitet über lange Zeit hinweg sehr betriebssicher. Darüber hinaus hat diese Art der Stromversorgung bei einer Kablierspindel spezielle Vorteile. Beim Abstellen der Maschine bzw. der Kablierspindel verringert sich nämlich der vom Generator erzeugte Strom und damit die Bremskraft der vom Spulenträger getragenen Fadenbremse (Innenfadenbremse) während sich gleichzeitig auch die Fadenspannung des Außenfadens durch Verringerung der Zentrifugalkräfte im Ballon, wie oben beschrieben, verringert. Beim Wiederanlaufen der Maschine tritt das Gegenteil ein. Auf diese Weise wird erreicht, daß die.Fadenspannnung beider Garnkomponenten (Innenfaden und Außenfaden) auch während des Abstellens und Wiederanlaufens der Maschine zueinander gleichbleiben, so daß Betriebsunterbrechungen an Wochenenden, Feiertagen und durch Stromausfall keinesfalls zu Qualitätseinbußen führen. Darüber hinaus ist es möglich, die Innenfadenbremse während des Betriebs mittels eines drahtlosen Sender-Empfänger-Systems zentral von

außen zu beeinflussen um hierdurch beim Wechseln der Garnsorte die Innenfadenbremsen einer Vielzahl von Kablierspindeln von zentraler Stelle aus einstellen zu können oder um auch eine automatische Selbstregulierung in Abhängigkeit von der Fadenspannung oder der geometrischen Form des Zwirnes bzw. des Reifencordes zu erreichen.

Die neuartige Stromversorgung ist auch bei Doppeldrahtzwirnspindeln mit Vorteil einsetzbar, um hierdurch eine im ruhenden Teil der Doppeldrahtzwirnspindel angeordnete Fadenbremse in Abhängigkeit von der Drehzahl zu steuern. Man kann jedoch auch eine andere elektrisch steuerbare Einrichtung in einer Doppeldrahtzwirnspindel mit Strom versorgen, so z. B. eine in der Hohlspindel oberhalb des Spindelrotors an einem Teil des Spulenträgers angeordnete Fadenklemm- bzw. Fadenschneideinrichtung, die bei einem etwaigen Fadenbruch außerhalb der Doppeldrahtzwirnspindel das Nachziehen eines Fadens von der Vorlagespule verhindert. Eine dem gleichen Zweck dienende Einrichtung ist der DE 31 18 873 Al beschrieben, mit dem wesentlichen Unterschied, daß dort eine umständliche und unzuverlässig arbeitende druckluftbetätigte Vorrichtung vorgesehen ist, die über einen Luftspalt zwischen einem Ballonbegrenzer und dem Spulentopf hinweg bei Fadenbruch mit Druckluft beaufschlagt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Teilseitenansicht und einen Teilaxialschnitt einer Kablierspindel, Figur 2 die Gesamtseitenansicht einer solchen Kablier-

spindel,
Figur 3 die Seitenansicht einer Doppeldrahtzwirnspindel.

Die Kablierspindel 1 weist einen Spindelrotor 2 auf, dessen hohles Rotorunterteil 2a über einen Einzelmotor 3 oder auch über einen Riementrieb drehend angetrieben wird. Das Rotorunterteil weist einen zentralen Fadenkanal 4 auf. In der Mitte ist der Spindelrotor 2 mit einer Scheibe 2b versehen, die einen radialen Fadenkanal 5 mit einer seitlichen Aus-IG trittsoffnung 6 aufweist. Auf dem Rotoroberteil 2c ist unter Zwischenschaltung der Wälzlager 7 eine Lagerbüchse 8 gelagert, die Bestandteil des Spulenträgers 9 ist. Dieser Spulenträger 9 dient zur Abstützung einer Vorlagespule 10. Der Spulenträger 9 weist ferner einen Spulentopf 11 auf. Das Oberteil 11a des Spulentopfes 11 dient zur Unterbringung der steuerbaren Fadenbremse 12 und weiterer Teile. So kann z. B. eine Kugel-Vorbremse 13, eine Tellerbremse 14 und eine Umlenkwalze 15 vorgesehen sein. Der Fadenlauf des von der Vorlagespule 10 abgezogenen Fadens (Garnes) 16 ist mit kleinen Pfeilen angedeutet. In Verlängerung der Achse A des Spinndelrotors 2 ist oberhalb des SpulentopfOberteiles 11a ein stationärer Fadenführer 17 angeordnet.

Wie man nun anhand der Figur 1 erkennen kann, sind im oberen Teil der Lagerbüchse 8 die Statorwicklungen 17a eines Generators 17 angeordnet. Am oberen Ende des Rotorteiles 2c ist ferner im Bereich der Statorwicklungen 17a der Läufer 17b des Generators angeordnet. Von den Statorwicklungen 17a aus sind Stromleitungen 18 entlang des Spulenträgers 9 und des Spulentopfes 11 bis zur Fadenbremse 12 geführt. Die Fadenbremse 12 ist zweckmäßig als Elektromagnetbremse ausgebildet. Diese Eletromagnetbremse wird von dem Generator 17 aus über die Stromleitungen 18 mit Strom versorgt.

Während der Produktion von Reifencord wird der Spindelrotor

2 mit einer vorbestimmten Drehzahl angetrieben. Hierbei wird von der stationären Vorlagespule 19 der Außenfaden oder die äußere Garnkomponente 20 abgezogen, durchläuft den zentralen Fadenkanal 4, dann den radialen Fadenkanal 5 und tritt an der seitlichen Austrittsöffnung 6 aus dem Spindelrotor 2 aus. Er umschlingt dann die Scheibe 2b auf einem Teil ihres Umfanges und rotiert in einem Fadenballon B um den Spulentopf 11 bevor er zum zentralen Fadenführer 17 gelangt und dort mit dem Innenfaden {der inneren Garnkomponente) 16 zusammengedreht wird. Anschließend wird der so gebildete Reifencord R auf einer nicht dargestellten Aufwikkelspule aufgewickelt.

Wenn der Spindelrotor 2 mit einer vorbestimmten Nenndrehzahl rotiert, entstehen im Fadenballon B Zentrifugalkräfte, die dem Außenfaden 20 eine bestimmte Fadenspannung verleihen.

Der von der auf dem Spulenträger 9 angeordneten Vorlagespule 10 abgezogene Innenfaden wird von der Kugel-Vorbremse 13 und der Tellerbremse 14 zunächst etwas abgebremst, gelangt dann über die Umlenkwalze 14 zur Fadenbremse 12, ist dann nochmals zur Umlenkwalze 14 geführt und ein zweites Mal über die Fadenbremse 12. Von dort aus gelangt er dann zu dem Fadenführer 17. Durch die Kugel-Vorbremse 13, die Tellerbremse 14 und die Fadenbremse 12 wird der Innenfaden 16 soweit abgebremst, daß seine Fadenspannung im Bereich zwischen der Fadenbremse 12 und dem Fadenführer 17 der Fadenspannung des Außenfadens 20 entspricht. Der bei Betriebs-Nenndrehzahl vom Generator 17 erzeugte Strom bewirkt an der Elektromagnetbremse 12 ein Bremsmoment, welches zusammen mit den von der Kugel-Vorbremse 13 und der Tellerbremse 14 erzeugten Bremskräften die vorgenannte Fadenspannung am Innenfaden 16 erzeugt .

Wenn nun beim Abbremsen und Stillsetzen der Kablierspindel

sich die Drehzahl des Spindelrotors 2 verringert, dann verringert sich auch der vom Generator 17 erzeugte Strom und damit das an der Fadenbremse 12 erzeugte Bremsmoment. Da sich gleichzeitig bei verringerter Drehzahl des Spindelrotors 2 auch die vom Ballon B erzeugte Fadenspannung im Außenfaden 2 0 verringert, wird erreicht, daß während der Abbremsphase der Kablierspindel die Fadenspannungen im Außen- und Innenfaden automatisch immer in etwa gleich groß sind. Wird umgekehrt die Kablierspindel wieder gestartet, dann werden auch während der Startphase die Fadenspannungen automatisch aufeinander abgestimmt.

Da die Fadenbremse 12 dank des Generators 17 kontinuierlich mit Strom versorgt wird, kann man diese Stromversorgung auch ausnützten, um die von der Fadenbremse 12 bewirkte Bremskraft und damit die Fadenspannung des Innenfadens 16 bewußt zu beeinflussen. Zu diesem Zweck ist ein berührungsloses Sender-Empfänger-System 21, 22 vorgesehen, welches aus einem außerhalb des Ballones B angeordneten Sender 21 und einem innerhalb des BalloneS/im Bereich der Fadenbremse 12 im Oberteil 11a des Spulentopfes 11 angeordneten Empfänger besteht. Die vom Empfänger 22 empfangenen Signale können auf einen der Fadenbremse 12 vorgeschalteten Spannungsregler einwirken. Bei dem berührungslosen Sender-Empfänger-System 21, 22 kann es sich um eine Infrarot- oder Funksteuerung handeln. Durch Vermittlung dieses Sender-Enpfänger-Systems 21, 22 kann man von einer zentralen Steuereinheit 24 aus über den Spannungsregler 23 die Bremskraft der Fadenbremse 12, z. B. beim Wechseln der Garnsorte, in einfacher Weise einstellen.

Man kann jedoch auch die Gesamtfadenspannung mit einem Fadenspannungsmesser 25 messen und mit der Innenfadenspannung vergleichen. Ein Regelkreis stellt dann die Fadenbremse so ein, daß die Innenfadenspannung den gleichen Wert an-

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nimmt wie die Außenfadenspannung.

Anstelle des Fadenspannungsmessers 25 kann auch ein Cordsensor vorgesehen sein, der den erzeugten Zwirn oder Cord anhand seines Garnmusters überwacht und durch Nachregulierung der Fadenspannung des Innenfadens mittels des Sender-Empfänger-Systems 21, 22 und der einstellbaren Fadenbremse 12 nachreguliert.

Anhand der Figur 3 soll noch kurz erläutert werden, daß sich die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stromversorgung auch bei einer Doppeldrahtzwirnspindel 31 anwenden läßt. Der Aufbau einer solchen Doppeldrahtzwirnspindel ist bekannt und entspricht im wesentlichen dem Aufbau der vorher beschriebenen Kablierspindel 1. Im Unterschied hierzu werden jedoch die beiden zu verzwirnenden Fäden 32 von einer gemeinsamen oder zwei Vorlagespulen 33 abgezogen, die in dem Spulentopf 34 angeordnet sind. Die Fäden 32 werden über die einstellbare Fadenbremse 12' geführt und dann zunächst durch ein zentrales Rohr hindurch gezogen, bevor sie in das Oberteil des hohlen Spindelrotors 35 eintreten und dann über eine seitliche Austrittsöffnung 36 in der Speicherscheibe 35a den Spindelrotor 35 wieder verlassen und in einem Ballon B um den Spulentopf 34 kreisen. Ein in Figur 3 nicht dargestellter Generator ist genauso wie bei der vorher beschriebenen Kabiierspindel 1 im Oberteil der Lagerbüchse und am Oberteil des Spindelrotors 3 5a angeordnet und versorgt die Fadenbremse 12' innerhalb des Ballons B mit Strom. Auch hier erfolgt eine von der Drehzahl des Spindelrotors 35 abhängige 0 Steuerung der Bremskraft der Fadenbremse 12'. Auch in diesem Fall kann man über ein berührungsloses Sender-Empfänger-System und einen Spannungsregler die von der Fadenbremse 12' erzeugte Bremskraft zusätzlich regulieren.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen

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Stromversorgung besteht bei einer Doppeldrahtzwirnspindel zur Stromversorgung einer elektromagnetisch angetriebenen Fadenklemmeinrichtung bzw. Fadenschneideinrichtung, die in dem Spulenträger integriert ist. Eine derartige Fadenklemmeinrichtung bzw. Fadenschneideinrichtung dient dem gleichen Zweck wie er in der DE 31 18 873 Al beschrieben ist, nämlich den von den Vorlagespulen kommenden Faden zu klemmen und gegebenenfalls abzuschneiden, wenn ein Fadenbruch im Ballon oder dahinter eintritt.
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Claims (5)

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Stromversorgung einer elektrisch steuerbaren Fadenbremse oder dergleichen an einer Kablier- oder Doppeldrahtzwirnspindel, die einen Spindelrotor mit seitlicher Austrittsöffnung und einen ruhenden Spulenträger für eine Vorlagespule aufweist, der eine Lagerbüchse umfaßt, die ein Rotoroberteil unter Zwischenschaltung von Wälzlagern konzentrisch umgibt, wobei das aus der Austrittsöffnung austretende Garn die Vorlagespule in einem Ballon umkreist und die Fadenbremse oder dergleichen innerhalb dieses Ballons angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lagerbüchse (8) die Statorwicklungen (17a) eines Generators (17) und im Bereich derselben auf dem Rotoroberteil (2c) der Läufer (17b) des Generators (17) angeordnet sind und von den Generatorwicklungen (17a) Stromleitungen (18) entlang des Spulenträgers (9) in den Bereich der Fadenbremse (12, 12') oder dergleichen geführt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorwicklungen (17a) und der Läufer (17b) oberhalb der Wälzlager (7) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenbremse (12, 12') als Elektromagnetbremse ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromleitungen (18) bei einem einen Spulentopf

(11) umfassenden Spulenträger (9) entlang dem Spulenträger (9) und dem Spulentopf (11) zur Fadenbremse (12, 12') geführt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenbremse {12, 12') über ein drahtloses Sender-Empfänger-System (21, 22) von außerhalb des Ballons (B) regelbar ist.