-
Flyerflügelkopf Die Erfindung betrifft einen Flyerflügel, dessen Kopf
mit Unebenheiten zur Erhöhung des Dralles der freien Luntenlänge versehen ist, nebst
einem Vorspinnverfahren.
-
Es ist bei Ringspinnmaschinen bereits vorgeschlagen worden, die Fadenbrücke
dadurch zu reduzieren, daß dem Faden auf seinem Wege von den Streckwalzen zur Spindel
in dem an den Walzenmund angrenzenden Teil außer dem bleibenden Spindeldraht ein
zusätzlicher falscher Draht erteilt wird, indem die Lunte mit einem gewissen NTachdruck
an einem zusätzlichen bewegten Teil vorbeigeführt wird. Auch wurde bereits vorgeschlagen,
bei Spinnmaschinen die Beförderung der Drehung des Fadens von den Spindeln aus nach
den Zylindern durch Reibung des Fadens an der Innenfläche eines sich drehenden,
die Führungsöse ersetzenden Ringes zu erleichtern. Hierbei wurde allerdings die
Bildung eines falschen Drahtes ausdrücklich ausgeschlossen.
-
Es sind ferner bei Flyerflügeln bereits Mittel vorgeschlagen worden,
um den Drall der freien Luntenlänge zu erhöhen, und zwar wurde für das Spinnen von
Zellwolle vorgeschlagen, insbesondere bei sperrigen Zellwollen, sogenannte Kronenaufsätze
auf der vorderen Spindelreihe zu verwenden, indem der Flügelkopf stirnseitig in
Kreuzform ausgefräst bzw. ausgefeilt und sauber poliert wurde. Bei einer derartigen
Ausbildung des Flyerflügelkopfes wird jedoch die Lunte durch die Führung in den
radialen in der Stirnebene angebrachten Nuten zickzackförmig abgeknickt und wie
eine Guitarrensaite gezupft und muß, um aus diesen Nuten herauszukommen, vertikale
Pulsationen ausführen. Je kleiner der Krümmungsradius der Nuten im Interesse guter
Mitnahme
gewählt wird, um so stärker prägt sich die Zickzackführung der Lunte und die dadurch
bedingte übermäßige Beanspruchung derselben aus, mit der Folge starker Flugbildung
und gesteigerter Fadenbruchzahl. Bezeichnenderweise wurde diese Anordnung auch nur
für die vordere Spindelreihe vorgeschlagen, da bei der hinteren Spindelreihe die
an sich schon bei dieser Anordnung geringe Drallerhöhung infolge des ungünstigen
Auflaufwinkels noch geringer sein würde. Diese Lösung hat sich daher in der Praxis
als unbrauchbar erwiesen.
-
Gemäß vorliegender Erfindung sind nun Unebenheiten in der die Lunte
in die axiale Bohrung des Flyerflügelkopfes einführenden zentralen Führungsöffnung
im oberen Ende des Flügelkopfes vorgesehen, deren Oberkante abgerundet ist. Die
Stirnfläche des Flügelkopfes besitzt dagegen vorzugsweise keine Unebenheiten. Insbesondere
weicht die zentrale Führungsöffnung im Querschnitt derart von der Kreisform ab,
daß nach außen springende, also hohle Ecken gebildet werden, die ausgerundet sind.
Die von der Kreisform abweichende Querschnittsgestaltung der Führungsöffnung kann
sich gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung über einen wesentlichen Teil der
gesamten axialen Ausdehnung derselben erstrecken. Die nach außen springenden Ecken
sind vorzugsweise durch Geraden oder durch nach innen gewölbte Kurven stetiger Krümmung
miteinander verbunden. Bei der bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung
ist die von der Kreisform abweichende Führungsöffnung im Querschnitt als regelmäßiges
Polygon, insbesondere als Quadrat ausgebildet. Der Krümmungsradius der ausgerundeten
Ecken liegt gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung in der Größenordnung
des halben Durchmessers der Lunte, vorzugsweise etwas darunter. Die Einlaufbohrung
kann ferner in der Weise ausgebildet sein, daß die an sich zylindrische bzw. prismatische
Einlaufbohrung sich oben zu einem polygonalen, insbesondere quadratischen Trichter
erweitert. Die Ecken des Polygons können auch als rinnenartige, insbesondere nach
unten sich verengende Vertiefungen gestaltet sein.
-
Je nach den vorliegenden Verhältnissen in bezug auf Garnnummer, Rohstoff,
Solldrehung usw. kann es auch zweckmäßig sein, mehrere Polygonstufen etagenartig
übereinander anzuordnen. Hierbei können die verschiedenen Stufen verschiedene Polygonformen
(z. B. untere Stufe quadratisch, obere Stufe sechseckig oder umgekehrt) besitzen.
-
Die sich durch die Vorrichtung und das Verfahren nach der Erfindung
ergebenden Vorteile gegenüber dem Bekannten sind sehr erheblich. Es entfallen alle
mechanisch komplizierten, einen Sonderantrieb erfordernden bewegten Teile. Trotzdem
läßt sich eine außerordentlich wirksame Drehungsübertragung auf das freie Luntenstück
durch die erfindungsgemäß in der zentralen Luntenführungsöffnung vorgesehenen, die
Mitnahmewirkung erhöhenden Mittel erreichen. Die tatsächlich erzielbare Drehungsübertragung
hängt ab von dem Rohstoff, der Garnnummer und der Solldrehung. Ein schädliches Schlagen
der Lunte und Flugbildung wird vermieden, da die Unebenheiten (Polygonecken) nur
ein geringfügiges seitliches Auslenken der gesamten freien Luntenlänge bewirken.
Ferner ist in diesem Falle die Drallerhöhung in gleichem Maße bei der vorderen und
beider hinteren Spindelreihe wirksam.
-
Die Gestaltung des Polygons ist von wesentlichem Einfluß auf die erzielbare
Drehungsübertragung. Der Polygondurchmesser ist ebenso wie die Eckenzahl desselben
von Einfluß auf die erzielbare Drehungsübertragung. Im allgemeinen ist die Quadratform
zweckmäßig, jedoch kann mit Sechseckformen in gewissen Fällen eine noch höhere Drehungsübertragung
erreicht werden. Man kann auch eine quadratische Bohrung vorsehen und diese mit
zusätzlichen radialen Unebenheiten versehen. Der Polygondurchmesser muß ausreichend
groß sein, jedoch nicht so groß, daß schädlich große ruckartige Luntenbewegungen
hierdurch entstehen. Im allgemeinen ist eine Polygongröße zweckmäßig, die in der
Größenordnung des normalen Bohrungsdurchmessers der Einlaufbohrung liegt. Ebenso
ist der Krümmungsradius der Polygonecken von Einfluß auf die erzielbare Drehungsübertragung.
Ein zu starkes Ausrunden vermindert dieselbe, eine zu geringe Ausrundung bzw. fehlende
Ausrundung wirkt dagegen schädlich auf die Lunte. Die oben gekennzeichnete Ausrundung
hat sich als für die meisten Fälle optimal erwiesen.
-
Ohne eine abschließende und erschöpfende Erklärung über den Vorgang
der Drehungsübertragung geben zu wollen, kann angenommen werden, daß die Drehungsübertragung
in der Weise vor sich geht, daß die Lunte in der jeweiligen Polygonecke festgehalten
und mitgenommen wird, bis die seitliche Ablenkung aus der normalen Einlauf richtung
so groß geworden ist, daß die Lunte in die nächstfolgende Polygonecke zurückspringt.
Nunmehr wird die Lunte von dieser Ecke mitgenommen, springt wiederum zurück, und
dieser Vorgang wiederholt sich in schneller Folge. Offenbar ist nun dieser Vorgang
um so wirksamer, je schneller die Polygonecken aufeinanderfolgen. Andererseits dürfte
auch hier ein Optimum bestehen insofern, als mit wachsender Zahl der Polygonecken
der von den Polygonseiten eingeschlossene Winkel wächst und damit die Greif- und
Verdichterwirkung der Polygonecken verringert wird. Diese Verdichterwirkung spielt
offenbar neben der verbesserten Drehungsübertragung ebenfalls eine wesentliche Rolle
in bezug auf die Verbesserung des Spinnvorganges. Die in den Polygonecken nach unten
gezogene Lunte wird nämlich bei der erfindungsgemäß getroffenen Anordnung gleichzeitig
verdichtet. Der von den Polygonseiten eingeschlossene Winkel kann gemäß obigem gegebenenfalls
durch eine nach innen vorspringende Wölbung der Polygonseiten vergrößert werden.
-
Umfangreiche Versuche haben ergeben, daß bei Anwendung des erfindungsgemäß
gestalteten Fadeneinlaufkopfes die Zahl der Fadenbrüche wesentlich, nämlich bis
auf die Hälfte und weniger, zurückgeht. Diese Verringerung der Fadenbruchzahl ist
offenbar darauf zurückzuführen, daß infolge der
besseren Drehungsübertragung
auf das in bezug auf Fadenbrüche besonders gefährdete freie Luntenstück dieses eine
erhöhte Festigkeit erhält. Besonders wesentlich ist hierbei, daß die Drehungserhöhung
bis an den Teil der Lunte herangetragen und übertragen wird, der noch auf dem Riffelzylinder
aufliegt und besonders leicht zu Fadenbrüchen neigt. Da der von der Lunte umschlungene
Bogen des Riffelzylinders bei der hinteren Spulenreihe besonders groß ist, macht
sich diese günstige Wirkung insbesondere auch bei der hinteren Spulenreihe bemerkbar.
-
Es ergibt sich bei näherer Untersuchung, daß durch die erfindungsgemäß
getroffenen Maßnahmen gerade das »schwächste Glied der Kette« verstärkt werden kann.
Erzielt man nämlich eine so große Drehung im freien Luntenstück, daß das drehungsfreie
Luntenstück, das sich von der Klemmstelle des Ausgangszylinderpaares aus über den
Riffelzylinder in Form eines Teiles des Umschlingungsbogens zwischen Lunte und Riffelzylinder
erstreckt, auf eine die Stapellänge wesentlich unterschreitende Länge verkürzt wird,
so wird mit Sicherheit die Zugbeanspruchung der Lunte von der Klemmstelle zu dem
bereits durch Drehung verfestigten Teil der Lunte über durchgehende Faserlängen
übertragen; das drehungsfreie Luntenstück ist also praktisch entlastet. Hierdurch
erhält man einen Maßstab, um je nach der Stapellänge die zweckmäßigste Drehungsübertragung
zu wählen und Fehlverzüge zu vermeiden.
-
Aus diesen Erkenntnissen ergibt sich weiter die Möglichkeit, mit einer
Solldrehung zu arbeiten, die niedriger liegt als bisher. Da nämlich das oben erwähnte
»schwächste Glied der Kette« verstärkt wird bzw. im Sinne des Vorstehenden beanspruchungsfrei
überbrückt werden kann, ist es nicht erforderlich, wie bisher, die Solldrehung,
die in dem aufgespulten Faden vorhanden ist, besonders hoch zu wählen, nämlich so
hoch, daß die wesentlich geringere, auf diese Weise erzielbare Drehung im freien
Luntenstück noch ausreicht, um die Fadenbruchzahl auf ein erträgliches Maß herunterzudrücken.
Die Solldrehung ist nämlich nunmehr tatsächlich über die ganze Länge der Lunte vom
Ausgangszylinderpaar bis zur Aufwickelspule mit einem verhältnismäßig geringen Grad
von Ungleichmäßigkeit vorhanden, ja es ist sogar durch die erfindungsgemäß getroffenen
Maßnahmen, insbesondere bei Baumwolle, möglich, eine Überdrehung im freien Luntenstück
in der Größenordnung von 2o bis q.00/0 über Solldrehung zu erzielen mit nachfolgendem
gleichmäßigem Wiederauflösen bis zur Solldrehung. Eine solche vorübergehende Überdrehung
hat sich entgegen den Erwartungen als sehr vorteilhaft erwiesen. Die Drehung kann
auf diese Weise noch weiter als beim Erreichen des Solldrehungswertes an die Klemmstelle
des Ausgangszylinderpaares herangetragen werden; andererseits hat es sich gezeigt,
daß die naheliegende Befürchtung, die Überdrehung würde sich nicht gleichmäßig wieder
auflösen oder gar zum Abdrehen der Lunte führen, sich nicht bewahrheitet, mindestens
dann nicht, wenn man innerhalb der vorgenannten Grenzen bleibt. Diese Maßnahme der
Überdrehung stellt daher ebenfalls ein erfinderisches Merkmal von grundsätzlicher
Bedeutung dar, durch das ein an sich naheliegendes Vorurteil überwunden wurde.
-
Es ist verständlich, daß auf diese Weise der Produktionsvorgang wesentlich
verbessert werden kann. Durch Herabsetzen der Fadenbruchzahl und Verringern der
Andreherstellen ergeben sich eine größere Gleichmäßigkeit und eine Verringerung
der Stillstandzeiten. Überhaupt wird die zu verspinnende Lunte, wie die Versuche
ergeben haben, wesentlich vergleichmäßigt. Beispielsweise kann der Ungleichmäßigkeitsfaktor
um bis zu aoo/o und mehr gegenüber den bisher üblichen Werten verringert werden.
Diese Angaben beziehen sich auf die mit dem Integrator des Ustergerätes gemessenen
Ungleichmäßigkeitsprozente. Eine solche Vergleichmäßigung hängt offenbar einerseits
mit der gleichzeitig gemäß obigem erzielten Verdichtung des Vorgarnes und andererseits
mit der praktisch vollständigen Vermeidung von Fehlverzügen zusammen, wie sie im
freien Luntenstück, insbesondere bei der vorderen Spulenreihe, infolge zu geringer
Drehung bisher aufgetreten sind. Dank der höheren Verdichtung der Lunte kann weiterhin
die Aufwickellänge der Flyerspule merklich vergrößert werden und somit eine längere
Laufzeit eines Abzuges (d. h. die Zeit, bis eine Spule vollgesponnen ist) erzielt
werden. Auch hierdurch wird die Stillstandzeit der Vorspinnmaschine weiter vermindert.
Die Verfestigung der Lunte ermöglicht es, über den ganzen Abzug, d. h. über die
Dauer des Spinnvorganges vom Beginn bis zum Ende der Vorgarnspule, mit einem konstanten,
und zwar verhältnismäßig strammen Zug zu arbeiten, ohne daß Fehlverzüge im freien
Luntenstück auftreten. Dadurch kann der Faden mit erhöhter Spannung auf die Spule
aufgewickelt werden, und zwar über die ganze Länge derselben, wodurch der Füllfaktor
gesteigert wird und die Garnnummer über die ganze Spulenlänge gleichmäßiger gehalten
werden kann als bisher. Versuche haben ergeben, daß die maximale langperiodige Nummernschwankung
über die gesamte Länge einer Spule unter Verwendung der Einrichtung nach der Erfindung
durch entsprechend optimale Zugeinstellung sehr wesentlich herabgesetzt werden kann.
-
An sich kann der erfindungsgemäß gestaltete Fadeneinlauf direkt aus
dem Material des Spindelkopfes herausgearbeitet werden, etwa durch Fräsen und Feilen.
Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung wird jedoch vorzugsweise
ein getrennter, insbesondere aus Kunststoff gepreßter Teil zum Bilden des Einlaufringes
auf dem Spindelkopf befestigt. Durch diesen aufsteckbaren Einlaufring werden die
Umbaukosten für bekannte Spinnmaschinen ganz bedeutend verringert und gleichzeitig
eine größere Gleichmäßigkeit in der Formgebung des Einlaufes erreicht, da sich derartige
Preßstoffteile mit einer außerordentlichen Genauigkeit pressen lassen, die die durch
Fräsen und Feilen des metallischen Flyerkopfes erzielbare Genauigkeit wesentlich
übersteigt. Als besonders vorteilhaft
hat es sich erwiesen, diesen
aufsteckbaren Einlaufaufsatz auf dem Flyerkopf durch einen Federring, vorzugsweise
ein Schlauchstück, zu befestigen, das über den Kopf des Flügels gestreift wird und
eine nach oben konisch verjüngte Halsfläche des Aufsatzes fest umschließt. Es entfällt
hierbei jegliche Änderung am Flyerkopf, und eine ganze Spinnmaschine kann in kurzer
Zeit auf das neue Verfahren umgestellt werden.
-
Obgleich dieser aufsteckbare Einlaufaufsatz in Verbindung mit dem
Verfahren nach der Erfindung und der erfindungsgemäß polygonartigen Gestaltung des
Fadeneinlaufes besondere Vorteile besitzt, ist seine Anwendung nicht hierauf beschränkt.
Derartige Einlaufaufsätze, die zum Verbessern der Drehungsaufnahme und des Arbeitsvorganges
dienen, können mit einem Minimum von Aufwand angebracht werden und eignen sich daher
für die verschiedensten Anwendungsfälle.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und schematisch
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i die Gesamtanordnung, Fig. z das Schnittbild einer
Ausführungsform des Fadeneinlaufkopfes in doppelter natürlicher Größe, Fig.3 die
Draufsicht des Fadeneinlaufkopfes gemäß Fig. a, Fig. 4 und 5 weitere mögliche Polygonformen
des Einlaufes, von oben gesehen.
-
Gemäß Fig. i läuft die Lunte i bzw. i' vom Ausgangszylinderpaar z,
3 in die Fadeneinlaufbohrung 4 bzw. 4' des Flyerkopfes 5 bzw. 5' der vorderen bzw.
der hinteren Reihe ein und aus der Fadenauslaufbohrung 6 bzw. 6' wieder heraus.
Es handelt sich nun darum, die Drehungsübertragung auf das freie Luntenstück i bzw.
f' im Fadeneinlauf 4 bzw. 4.' zu verbessern. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. a und
3 die Einlaufbohrung 4 bzw. 4' mit einem Aufsatz 7 bzw. 7' versehen, der aus Kunststoff,
z. B. Phenolformaldehyd-Kondensationsprodukten, gepreßt ist und durch einen Schlauch
8 mit dem Fadeneinlaufkopf 5 verbunden wird. Dieser Schlauch 8 ist über ein konisches
Halsstück 9 des Einlaufaufsatzes 7 geschoben, während der untere Teil des Schlauches
8 über den Fadeneinlaufkopf 5 gestreift ist. Dieser Fadeneinlaufkopf 5 kann in ganz
normaler Weise gestaltet sein, bedarf also keiner besonderen Herrichtung zum Aufbringen
des erfindungsgemäß gestalteten Fadeneinlaufaufsatzes. Letzterer ist in der insbesondere
aus Fig.3 ersichtlichen Weise mit einem Vierkant io versehen, dessen Ecken in der
angedeuteten Weise dem Durchmesser der Lunte angepaßt sind.
-
Fig. i verdeutlicht gleichzeitig die oben bereits dargelegten Zusammenhänge
hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Stapellänge und drehungsfreiem Luntenstück
hinter dem Ausgangszylinderpaar. Die drehungsfreie Luntenlänge ist mit
La bezeichnet und muß, wie oben dargelegt, kleiner sein als die Stapellänge
L,s, um eine gute Zugübertragung an dieser Stelle ohne Gefahr von Fadenbrüchen sicherzustellen.
Durch kinematographische Aufnahme, insbesondere durch Zeitlupenaufnahme der Lunte,
kann man genau feststellen, wie weit die Drehung in Richtung Ausgangszylinderpaar
vorgetragen wird, und man kann danach die Gestaltung des Einlaufaufsatzes derart
wählen, daß einerseits eine ausreichende Drehung bzw. Überdrehung erzielt wird,
andererseits eine unnötig große Überdrehung, die sich nicht mehr gleichmäßig auflösen
würde, vermieden wird.
-
Fig. 4 zeigt einen Fadeneinlaufaufsatz mit sechseckiger Form des Einlaufes,
Fig. 5 einen Aufsatz, bei dem der Umschlingungsbogen an den Ecken des Sechsecks
durch nach innen konvexe Ausbildung der Seiten vergrößert ist.
-
Es ist verständlich, daß grundsätzlich an Stelle des besonderen Einlaufaufsatzes
auch der Fadeneinlaufkopf des Flyers selbst mit einem Vierkant oder einer sonstigen
Polygonform versehen werden kann. Dies bedingt jedoch erhebliche Handarbeit, und
die Optimalform läßt sich nicht mit der genügenden Genauigkeit erzielen, abgesehen
davon, daß auf diese Weise einAuswechseln des Fadeneinlaufkopfes etwa zwecks Anpassens
an andere Garnnummer, Rohstoffqualität, Solldrehung od. dgl. nicht möglich ist.
Der dargestellte, auswechselbare und aufsteckbare Fadeneinlaufkopf kann dagegen
in kurzer Zeit ausgewechselt werden, wenn dies sich als zweckmäßig erweisen sollte.
Es hat sich ferner überraschenderweise auch ergeben, daß beim Ausbilden des polygonalen
Fadeneinlaufes als zusätzliches aufsteckbares Teil die Drehungsübertragung verbessert
wird. Wahrscheinlich hängt dies damit zusammen, daß praktisch die Optimalform durch
Pressen besser erreicht werden kann als durch spanabhebendes Verarbeiten des metallischen
Fadeneinlaufkopfes von Hand.