EP0900865B1 - Zwirnspindel, insbesondere Doppeldraht- oder Direktkablierspindel - Google Patents

Zwirnspindel, insbesondere Doppeldraht- oder Direktkablierspindel Download PDF

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EP0900865B1
EP0900865B1 EP98113445A EP98113445A EP0900865B1 EP 0900865 B1 EP0900865 B1 EP 0900865B1 EP 98113445 A EP98113445 A EP 98113445A EP 98113445 A EP98113445 A EP 98113445A EP 0900865 B1 EP0900865 B1 EP 0900865B1
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EP
European Patent Office
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spindle
bearing
thread
twisting
ground
Prior art date
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EP98113445A
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EP0900865A2 (de
EP0900865A3 (de
Inventor
Jürgen Kallmann
Ingo Filz
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Volkmann GmbH and Co KG
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Volkmann GmbH and Co KG
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Priority claimed from DE29719456U external-priority patent/DE29719456U1/de
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Publication of EP0900865A3 publication Critical patent/EP0900865A3/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/26—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre with characteristics dependent on the amount or direction of twist
    • D02G3/28—Doubled, plied, or cabled threads
    • D02G3/285—Doubled, plied, or cabled threads one yarn running over the feeding spool of another yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/86—Multiple-twist arrangements, e.g. two-for-one twisting devices ; Threading of yarn; Devices in hollow spindles for imparting false twist
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/90—Arrangements with two or more spinning or twisting devices of different types in combination

Definitions

  • the invention relates to a twisting spindle, which either as Double-wire twisting spindle or designed as a direct cabling spindle is containing a rotationally drivable spindle and one that is mounted on the spindle and secured against rotation Protective pot that holds both spindles at least one supply spool is formed or for the In the case of a double-wire twisting spindle, at least two Open-end spinning turbines for generating in the hollow spindle axis insertable thread.
  • the thread becomes common pulled up from the coil, which then the hollow Spindle axis down to the rotating thread storage disc passes; the thread then passes through the thread storage disk radially outward, wraps around it in one certain area, then forming a string balloon between the protective cup secured against rotation and the balloon limiter, which is also stationary, upwards led to the thread guide eyelet determining the balloon tip from where the thread then becomes a take-up unit runs.
  • the thread storage disc has the Purpose, between the exit point of the thread from the Take up a thread reserve from the spindle and the thread balloon, which is a balance between the inner and outer thread tension creates.
  • a direct thread is a first thread usually from one inserted in the stationary protective pot Coil removed and one in the extension the spindle axis arranged thread guide eyelet supplied.
  • On second thread passes through the hollow shaft Spindle shaft and is used as a thread balloon around the protective pot led around and runs together with the first thread the thread guide eyelet to a winding unit.
  • This group includes double wire twisting spindles, at which the balloon limiter is rigidly connected to the spindle is and thus inevitably rotates at the spindle speed (see DE 1 840 338 U1; NL 68 583; DE 29 52 283 A1).
  • the double-wire twisted spindle treated in DE 1 268 031 C1 can be counted in the case of a thread storage jacket designated balloon limiter jacket, which together with the spindle rotates, only over part of the spindle height extends and to which in the axial direction stationary balloon limiting ring connects.
  • this embodiment leads the stationary balloon limiting ring a braking of the thread balloon section lying against it, so that it leads to thread storage comes.
  • DE 22 65 283 A discloses a double-sealing twist spindle according to the preamble of claim 1.
  • the invention has for its object a as a double wire twisting spindle or trained as a direct cabling spindle To create a twist spindle, in which those acting on the thread Forces are reduced to drive the spindle required drive power kept as low as possible and productivity is also increased.
  • the invention also relates to optimization - both in constructive terms and in With a view to reducing energy consumption - in Area of the storage system of the individual relative to each other rotating spindle elements.
  • the double wire twisting spindle shown in Figure 1 contains one for example in a not shown Spindle bench with stationary, cylindrical outer housing 1, in the bottom 1.1 a bearing hub 40 forming bearing sleeve is used.
  • the inner surface this bearing hub 40 has a ground bearing raceway 40.1 and thus forms an integrated outer ring bearing for the spindle shaft 3, on which a bearing bush 33 is raised.
  • the bearing hub 40 is in the upper area on the Outside with a ground bearing race 40.2 provided and thus forms an integrated inner ring bearing for an intermediate housing forming an energy-saving pot 11, with its bearing hub 11.1 with interposition of a bearing outer ring 50 freely rotatable on the Intermediate sleeve 40 is mounted.
  • the drive of e.g. spindle shaft designed as a hollow spindle 3 takes place by means of a not belonging to the invention Single motor drive 4.
  • a bearing 5 is on the upper end of the spindle 3 a protective pot 6 is mounted, the protective pot jacket 6.2, a protective pot base 6.1 and a protective pot hub 6.3 includes, to which the spindle hollow axis 6.5 and, a thread inlet pipe 6.4 connect.
  • the spindle hollow axis is 6.5 a shown only schematically and not to the invention belonging ventable thread brake 17 according to DE 29 14 656 C2 assigned.
  • To secure the protective pot 6 against rotation is, as shown, equipped with holding magnets 8, opposed to the usual counter magnets 81 shown in FIG. 2, or it is done with an inclined spindle arrangement a protection against rotation by weight stabilization.
  • Protective pot 6 as a conventional coil holder for receiving at least one supply spool A.
  • the protective pot 6 takes at least two adjacent Spinning units, preferably in the form of OE spinning turbines 70, 70 on which dissolved fiber material through Feed channels 71 is supplied.
  • the one from the spinning turbines The spun threads produced are passed through rollers 72, 72 the thread inlet tube 6.4 is drawn into the spindle hollow axis 6.5, to each other according to the double wire twisting process to be twisted.
  • the rotational drive of the in not belonging to the invention in the protective pot 6 stored Open-end spinning turbines 70, 70 are made using electric motors 73, 73.
  • a rotating with the spindle Turntable 7 mounted with one to the axial holes the protective cup hub 6.3 and for the first twist spindle type 1 also adjoining the axial bore of the spindle 3, essentially radial thread channel 7.1 is provided.
  • a cylinder jacket 9 is placed over its entire height, or even over part of its height, with a thread guide, in particular thread guide channel 9.1 is, the lower end of the thread channel 7.1 - see also Figure 3 - connects.
  • FIG. 3a - deviating therefrom - is above the thread outlet opening of the thread channel 7.1 at least one eyelet-like Thread guide member 100 arranged.
  • a thread a drawn off from the supply spool A runs axially through the thread inlet tube 6.4, the spindle hollow axis and the axial bore 6.5 of the protective pot hub 6.3, before passing through the particularly radially running thread channel 7.1 into the eyelet-like thread guide member 100 or the thread guide channel 9.1 of the cylinder jacket 9 rotating with the spindle and is passed through it.
  • the thread emerging at the upper end of the cylinder jacket 9 is then, as shown in FIG. 1, optionally, with balloon formation, in a conventional manner to the thread guide eyelet 12 located in the extension of the spindle axis and finally fed in a conventional manner to a winding unit (not shown).
  • the thread leaving the thread guide channel 9.1 can also 2 on the route to the thread guide eyelet 12 ' be guided by a hood 18 on the outer housing 1 or the like is put on.
  • This injector arrangement is used to thread the thread 20 compressed air supplied through the hollow spindle 3, whereby a to the upper end of the thread inlet pipe 6.4 held thread sucked in by suction and through the radial thread channel 7.1 and the subsequent thread guide channel 9.1 is blown through.
  • the embodiment of the storage system according to FIG. 4 differs from the embodiment according to FIG. 1, that the spindle shaft 3 to form an integrated Inner ring bearing a ground bearing raceway 3.1 having.
  • both the spindle shaft 3 and the one energy-saving pot intermediate housing 11 each relative to one rotate stationary bearing hub 40 are those in the figures 5 to 8 illustrated storage systems, that only one of the two rotating elements - Spindle shaft or intermediate housing - directly opposite a stationary part is rotating while the other rotating part relative to a rotating part is rotatably mounted. As a result, the energy expenditure for Operation of the spindle can be further reduced.
  • the bearing bush 61 is on top of her Outer surface with a ground bearing raceway 61.2 and thus forms an integrated inner ring bearing for the intermediate housing 11, the bearing hub 11.1 is provided with a bearing outer ring 50.
  • the embodiment according to FIG. 6 differs from the embodiment of Figure 5 by the elimination of Bearing bush 61 by the spindle shaft 3 in both its lower section opposite the bearing outer ring 60 as well as in its upper, the bearing outer ring 50 opposite Section with ground bearing raceways 3.1 or 3.2 is provided, the inner ring bearings integrated with it on the one hand for the spindle shaft 3 itself and on the other hand form for the intermediate housing 11.
  • the Energy-saving pot in addition to ventilation friction in the gap between spindle 3 and savings pot 11 also through the bearing friction of the bearing 50 driven. This reduces but the relative speed between the spindle and the savings pot, which leads to a significantly improved effect of the energy-saving pot leads.
  • a bearing outer ring 60 is also inserted into the bottom 1.1 of the outer housing 1 for mounting an intermediate sleeve 70, which has in its lower region a ground bearing race 70.1 opposite the bearing outer ring 60 to form an inner ring bearing.
  • the intermediate housing 11 forming the energy-saving pot with its bearing hub 11.1 is mounted on the upper end of this intermediate sleeve 70.
  • the inside of the intermediate sleeve 70 is provided with a ground bearing raceway 70.2 to form an integrated outer bearing.
  • a bearing bush 71 is mounted on the spindle shaft 3 and is provided with a ground bearing race 71.1 on its outer surface to form an integrated inner ring bearing.
  • the embodiment according to FIG. 8 differs from the embodiment according to FIG. 7 in that the bearing bush 71 is omitted, in that the spindle shaft 3 is provided with a ground bearing raceway 3.1 as shown in FIG. 4.
  • the Energy-saving pot in addition to ventilation friction in the gap between spindle 3 and savings pot 11 also through the bearing friction of the bearing 70 driven.
  • the bearing friction of the bearing 60 brakes the economy pot, this too Solution the relative speed between spindle and economy pot reduced, reducing the effectiveness of the energy-saving pot is improved.
  • the direct cabling spindle shown in Figure 9 contains a for example in a spindle bench, not shown stationary mounted, cylindrical outer housing 81 with Bottom 81.1 and bearing bracket hub 81.2. Inside the bearing bracket hub 81.2, a spindle 83 is mounted by means of a bearing 82, by means of a single motor drive not belonging to the invention 84 can be driven in rotation.
  • the spindle 83 has a hollow spindle shaft 83.1 and one thus rotatably connected turntable 83.2, one to the hollow spindle shaft 83.1 connected, radially extending Thread channel 83.3 has.
  • a cylinder jacket 89 is attached, which, as shown, over its entire height or only over part of it Height with a thread guide, in particular thread guide channel 89.1, is provided, the lower end of the thread channel 83.3 connects.
  • an eyelet-like thread guide according to figure 3a may be provided.
  • An intermediate housing forming an energy-saving pot 91 is with the interposition of a bearing 90 with its hub 91.1 freely rotatable on the outside of the bearing bracket hub 81.2.
  • a protective pot 86 stored, the protective pot jacket 86.2, a protective pot base 86.1 and a protective pot hub 86.3 includes.
  • a protective pot 86 is in a manner not shown with holding magnets equipped with conventional counter magnets.
  • the protective pot 86 serves as a conventional bobbin holder for receiving a supply spool S.
  • both threads a and b wind around one another without giving rotation to one of the threads.
  • One turn of the spindle results in one turn of the cable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Zwirnspindel, die entweder als Doppeldraht-Zwirnspindel oder als Direktkablierspindel ausgebildet ist, enthaltend eine rotatorisch antreibbare Spindel und einen auf der Spindel gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf, der für beide Spindeln zur Aufnahme mindestens einer Vorlagespule ausgebildet ist oder für den Fall einer Doppeldraht-Zwirnspindel auch mindestens zwei Open-End-Spinnturbinen zur Erzeugung von in die Spindelhohlachse einführbaren Spinnfäden aufnimmt.
Bei Doppeldraht-Zwirnspindeln wird der Faden gewöhnlich von der Spule nach oben hin abgezogen, der dann die hohle Spindelachse nach unten zur rotierenden Fadenspeicherscheibe durchläuft; der Faden durchläuft anschließend die Fadenspeicherscheibe radial nach außen, umschlingt dieselbe in einem bestimmten Bereich, um dann unter Bildung eines Fadenballons zwischen dem gegen Rotation gesicherten Schutztopf und dem ebenfalls stillstehenden Ballonbegrenzer nach oben zu der die Ballonspitze bestimmenden Fadenführeröse geführt zu werden, von wo aus der Faden dann zu einem Aufwickelaggregat verläuft. Dabei hat die Fadenspeicherscheibe den Zweck, zwischen der Austrittsstelle des Fadens aus der Spindel und dem Fadenballon eine Fadenreserve aufzunehmen, die einen Ausgleich zwischen den inneren und äußeren Fadenzugkräften schafft.
Bei einer Direktkablierspindel wird ein erster Faden gewöhnlich von einer in den stationären Schutztopf eingesetzten Spule abgezogen und einer in der Verlängerung der Spindelachse angeordneten Fadenführeröse zugeführt. Ein zweiter Faden durchläuft den als Hohlschaft ausgebildeten Spindelschaft und wird als Fadenballon um den Schutztopf herumgeführt und läuft gemeinsam mit dem ersten Faden durch die Fadenführeröse zu einem Aufwickelaggregat.
Im Bereich des von dem zweiten Faden gebildeten Fadenballons wird die sich zwischen dem Schutztopf und einem den Schutztopf umgebenden Ballonbegrenzer befindliche Luftschicht vom Ballonfaden durchschnitten und teilweise in Drehung versetzt, wodurch auf den Faden insgesamt drei Komponenten einwirken, nämlich die in radialer Richtung wirkende Fliehkraft, die in tangentialer Richtung wirkende Reibungskraft, hervorgerufen durch Luftreibung und Reibung am Ballonbegrenzer, sowie die in axialer Richtung wirkende Fadenzugkraft, die durch die Geometrie der Spindel/Dreh- bzw. Speicherscheibe bestimmt wird. Diese kombinierten Kräfte können zu hohen, für spezielle Fadensorten nicht tolerierbaren Beanspruchungen und damit zu Fadenbeschädigungen führen.
Zur Herabsetzung dieser Fadenbeanspruchung sind bereits bei Doppeldraht-Zwirnspindeln verschiedene Maßnahmen getroffen worden.
Gruppe I:
Zu dieser Gruppe gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln, bei denen der Ballonbegrenzer starr mit der Spindel verbunden ist und damit zwangsläufig mit der Spindeldrehzahl umläuft (siehe DE 1 840 338 U1; NL 68 583; DE 29 52 283 A1).
Gruppe II:
Hierzu gehören Doppeldraht-Zwirnspindeln mit entweder zwangsangetriebenem oder frei mitrotierendem Ballonbegrenzer, der von dem umlaufenden Fadenballon und damit der rotierenden Luftringsäule mitgeschleppt wird (siehe CH 417 418; DE 40 18 541 A1). Zu dieser Gruppe kann auch die in der DE 1 268 031 C1 behandelte Doppeldraht-Zwirnspindel gerechnet werden, bei der ein als Fadenspeichermantel bezeichneter Ballonbegrenzermantel, der zusammen mit der Spindel umläuft, sich nur über einen Teil der Spindelhöhe erstreckt und an den sich in axialer Richtung ein stationärer Ballonbegrenzungsring anschließt. Bei dieser Ausführungsform führt der stationäre Ballonbegrenzungsring zu einer Abbremsung des gegen ihn anliegenden Fadenballonabschnitts, so daß es auf diese Weise zu einer Fadenspeicherung kommt.
Gruppe III:
Bei den zu dieser Gruppe gehörenden Doppeldraht-Zwirnspindeln gemäß US 2 127 921, US 2 609 652 und US 3 007 299 sowie GB 1 245 010 wird der aus der rotierenden Spindelseele radial austretende Faden zur Herabsetzung der Fadenzugkraft durch einen mit der Spindel gekoppelten, mitrotierenden Fadenkanal zwangsgeführt. Dabei entfällt eine Fadenspeicherung infolge Fehlens einer Speichermöglichkeit sowie auch eine weitgehend freie Ballonentfaltung.
Bei Systemen gemäß den Gruppen I - III können zwar die Fadenzugkräfte deutlich reduziert werden, dafür tritt aber ein sehr hoher Energiebedarf auf.
Gruppe IV:
Zur Herabsetzung der Antriebsleistung von Spindeln behandeln die DE 30 23 074 A1 und EP 0 109 573 A1 Spindeln mit mitrotierendem Spulentopf, der von einem feststehenden Mantel umgeben ist. Es werden Einzelheiten zum Abstand zwischen dem rotierenden und dem stehenden Topf mit dem Ziel eines Aufbaus einer laminaren Strömung beschrieben.
Gruppe V:
Bei einem in der DE 1 104 653 beschriebenen Spinntopf ist zwischen einer stillstehenden Spinnkammer und dem Spinntopf ein den Topf ganz oder teilweise umgebendes Zwischengehäuse angeordnet, das in der Spinnkammer oder am Antriebsmotor des Topfes drehbar gelagert ist und durch Schleppwirkung von der mit dem Spinntopf rotierenden Luftsäule mit einer Drehzahl mitgenommen wird, die kleiner ist als die des Spinntopfes. Infolge der reduzierten Relativgeschwindigkeit zwischen dem Spinntopf und dem umlaufenden Zwischengehäuse einerseits und zwischen dem umlaufenden Zwischengehäuse und der stillstehenden Spinnkammer andererseits braucht zum Antrieb des Spinntopfes nur eine entsprechend kleinere Leistung aufgebracht werden. Eine Schonung des gesponnenen Fadens ist weder beabsichtigt noch erreichbar.
Alle Maßnahmen der Gruppen I - V stellen Einzelschritte dar, die nur fallweise den Doppeldraht-Zwirnprozeß und vergleichbar damit den Direktkablierprozeß, soweit es die Reduzierung der Fadenzugkraft, die Herabsetzung des Energiebedarfs sowie eine Erhöhung der Produktivität betrifft, ansprechen bzw. einbeziehen. Die bisherigen Lösungen betreffen jeweils nur Teilbereiche und konnten damit für sich allein betrachtet weder den Doppeldraht-Zwirnprozeß noch den Direktkablierprozeß in technologischer oder in wirtschaftlicher und produktiver Hinsicht besonders herausragend prägen.
Die DE 22 65 283 A offenbart eine Doppeldicht-Zwirnspindel gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Doppeldraht-Zwirnspindel oder als Direktkablierspindel ausgebildete Zwirnspindel zu schaffen, bei der die auf den Faden wirkenden Kräfte reduziert werden, die für den Antrieb der Spindel erforderliche Antriebsleistung möglichst gering gehalten und außerdem die Produktivität gesteigert wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient für eine Doppeldraht-Zwirnspindel eine Zwirnspindel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und für eine Direktkablierspindel eine Zwirnspindel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.
Infolge der Zwangsführung des mit Spindeldrehzahl um den Schutztopf rotierenden Fadens innerhalb des Fadenführungsorgans des den Schutztopf umgebenden Zylindermantels werden die auf den Faden ausgeübten Zugkräfte gering gehalten, während die Antriebsleistung für die Spindel durch das zwischen diesem Zylindermantel und dem stationären Außengehäuse frei drehbar gelagerte Zwischengehäuse herabgesetzt wird.
Die Erfindung bezieht sich weiterhin auch auf eine Optimierung - sowohl in konstruktiver Hinsicht als auch im Hinblick auf eine Verringerung des Energiebedarfs - im Bereich des Lagersystems der einzelnen relativ zueinander rotierenden Spindelelemente.
Bevorzugte Ausführungsformen für solche Lagersysteme sind in den Unteransprüchen 5 bis 15 behandelt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Figur 1
zeigt einen Axialschnitt eines ersten Typs der erfindungsgemäßen Doppeldraht-Zwirnspindel;
Figur 2
zeigt einen Axialschnitt eines zweiten Typs der erfindungsgemäßen Doppeldraht-Zwirnspindel;
Figur 3
zeigt in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit von Figur 1;
Figur 3a
zeigt eine bevorzugte Anordnung des Fadenführerorganes;
Figuren 4 bis 8
zeigen in vergrößerter Darstellung im Axialschnitt abgewandelte Ausführungsformen der Erfindung im Bereich der Spindellagerung.
Figur 9
zeigt einen Axialschnitt einer als Direktkablierspindel ausgebildeten Zwirnspindel;
Figur 10
zeigt in vergrößerter Darstellung eine Einzelheit von Figur 9.
In den Figuren 1 und 2 sind für konstruktiv oder funktionell gleiche oder vergleichbare Elemente die gleichen Bezeichnungen und Bezugszeichen verwendet.
Die in Figur 1 dargestellte Doppeldraht-Zwirnspindel enthält ein beispielsweise in einer nicht dargestellten Spindelbank stationär angebrachtes, zylindrisches Außengehäuse 1, in dessen Boden 1.1 eine eine Lagernabe 40 bildende Lagerhülse eingesetzt ist. Die Innenmantelfläche dieser Lagernabe 40 weist eine eingeschliffene Lagerlaufbahn 40.1 auf und bildet damit eine integrierte Außenringlagerung für den Spindelschaft 3, auf den eine Lagerbuchse 33 aufgezogen ist.
Die Lagernabe 40 ist in ihrem oberen Bereich auf der Außenseite mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn 40.2 versehen und bildet damit eine integrierte Innenringlagerung für ein einen Energiespartopf bildendes Zwischengehäuse 11, der mit seiner Lagernabe 11.1 unter Zwischenschaltung eines Lageraußenrings 50 frei drehbar auf der Zwischenhülse 40 gelagert ist.
Der Antrieb des z.B. als Hohlspindel ausgebildeten Spindelschaftes 3 erfolgt mittels eines nicht zur Erfindung gehörenden Einzelmotorantriebs 4.
Auf dem oberen Ende der Spindel 3 ist mittels eines Lagers 5 ein Schutztopf 6 gelagert, der einen Schutztopfmantel 6.2, einen Schutztopfboden 6.1 und eine Schutztopfnabe 6.3 umfaßt, an die sich die Spindelhohlachse 6.5 und, ein Fadeneinlaufrohr 6.4 anschließen. Der Spindelhohlachse 6.5 ist eine nur schematisch dargestellte und nicht zur Erfindung gehörende lüftbare Fadenbremse 17 gemäß DE 29 14 656 C2 zugeordnet. Um den Schutztopf 6 gegen Rotation zu sichern, ist dieser, wie dargestellt, mit Haltemagneten 8 bestückt, denen in Figur 2 dargestellte übliche Gegenmagnete 81 gegenüberliegen, oder es erfolgt bei schräger Spindelanordnung eine Sicherung gegen Rotation durch Gewichtsstabilisierung.
Bei dem ersten Zwirnspindeltyp gemäß Figur 1 dient der Schutztopf 6 als üblicher Spulenträger zur Aufnahme mindestens einer Vorlagespule A.
Bei dem zweiten Doppeldraht-Zwirnspindeltyp gemäß Figur 2 zur Durchführung eines sogenannten integrierten Spinn-Zwirnverfahrens, wie es in der DE 44 27 875 C1 beschrieben ist, nimmt der Schutztopf 6 mindestens zwei benachbart angeordnete Spinnaggregate, vorzugsweise in Form von OE-Spinnturbinen 70, 70 auf, denen aufgelöstes Fasermaterial durch Einspeisungskanäle 71 zugeführt wird. Die von den Spinnturbinen erzeugten Spinnfäden werden über Rollen 72, 72 durch das Fadeneinlaufrohr 6.4 in die Spindelhohlachse 6.5 eingezogen, um entsprechend dem Doppeldraht-Zwirnprozeß miteinander verzwirnt zu werden. Der Rotationsantrieb der in nicht zur Erfindung gehörender weise im Schutztopf 6 gelagerten Offen-End-Spinnturbinen 70, 70 erfolgt mittels E-Motoren 73, 73.
Auf die Spindel 3 ist eine mit der Spindel rotierende Drehscheibe 7 aufgezogen, die mit einem an die Axialbohrungen der Schutztopfnabe 6.3 und für den ersten Zwirnspindeltyp gemäß Figur 1 auch an die Axialbohrung der Spindel 3 anschließenden, im wesentlichen radial verlaufenden Fadenkanal 7.1 versehen ist. Auf den äußeren Rand der Drehscheibe 7 ist ein Zylindermantel 9 aufgesetzt, der über seine gesamte Höhe, oder auch nur über einen Teil seiner Höhe, mit einem Fadenführungsorgan, insbesondere Fadenführungskanal 9.1, versehen ist, dessen unteres Ende an den Fadenkanal 7.1 - siehe auch Figur 3 - anschließt.
Gemäß Figur 3a ist - abweichend davon - oberhalb der Fadenaustrittsöffnung des Fadenkanals 7.1 mindestens ein ösenartiges Fadenführungsorgan 100 angeordnet.
Beim Betrieb der in Figur 1 dargestellten Doppeldraht-Zwirnspindel durchläuft ein von der Vorlagespule A abgezogener Faden a in axialer Richtung das Fadeneinlaufrohr 6.4, die Spindelhohlachse und die Axialbohrung 6.5 der Schutztopfnabe 6.3, bevor er durch den insbesondere radial verlaufenden Fadenkanal 7.1 in das ösenartige Fadenführungsorgan 100 oder den Fadenführungskanal 9.1 des mit der Spindel rotierenden Zylindermantels 9 ein und dadurch hindurchgeführt wird. Der am oberen Ende des Zylindermantels 9 austretende Faden wird gemäß Figur 1 anschließend, gegebenenfalls unter Ballonbildung, in üblicher Weise zu der in der Verlängerung der Spindelachse liegenden Fadenführeröse 12 geführt und abschließend in üblicher Weise einem nicht dargestellten Aufwickelaggregat zugeführt.
Der den Fadenführungskanal 9.1 verlassende Faden kann auch gemäß Figur 2 auf der Strecke bis zur Fadenführungsöse 12' geführt sein, indem auf das Außengehäuse 1 eine Haube 18 oder dergleichen aufgesetzt ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 2 folgen die von den OE-Spinnturbinen erzeugten Spinnfäden dem gleichen Weg, wie er anhand von Figur 1 für den Faden a beschrieben ist.
Für die Ausführungsform gemäß Figur 1 ist im Bereich des Überganges zwischen der Spindelhohlachse und dem radial verlaufenden Fadenkanal 7.1 eine nicht zur Erfindung gehörende und nur schematisch dargestellte Injektoranordnung 20 vorgesehen. Zum Durchfädeln des Fadens wird dieser Injektoranordnung 20 Druckluft durch die Hohlspindel 3 zugeführt, wodurch ein an das obere Ende des Fadeneinlaufrohres 6.4 gehaltener Faden durch Saugwirkung angesaugt und durch den radialen Fadenkanal 7.1 und den daran anschließenden Faden-Führungskanal 9.1 hindurchgeblasen wird. Dabei wird die im Bereich der Spindelhohlachse angeordnete Kapsel-Fadenbremse 17 in der in der DE 29 14 656 C2 beschriebenen Weise aus ihrer in Figur 1 rechts dargestellten Bremsstellung, bei der die Kapselbremse 17 gegen obere und untere Bremsflächenringe 30 bzw. 31 anliegt, aus dieser Bremsstellung freigegeben, indem der untere Bremsflächenring 31 (in Figur 1 links dargestellt) unter dem Einfluß des in der Spindelhohlachse aufgebauten Unterdrucks nach unten bewegt wird, so daß die Kapselfadenbremse 17 sich unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten bewegt und in einer die Spindelhohlachse freigebenden Position von Stütznocken 32 festgehalten wird.
Die Ausführungsform des Lagersystems gemäß Figur 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 1 dadurch, daß der Spindelschaft 3 zur Bildung einer integrierten Innenringlagerung eine eingeschliffene Lagerlaufbahn 3.1 aufweist.
Während bei den Lagersystemen gemäß den Figuren 1, 2 und 4 sowohl der Spindelschaft 3 als auch das einen Energiespartopf bildende Zwischengehäuse 11 jeweils relativ zu einer stationären Lagernabe 40 rotieren, sind die in den Figuren 5 bis 8 dargestellen Lagersysteme dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur eines der beiden rotierenden Elemente - Spindelschaft oder Zwischengehäuse - unmittelbar gegenüber einem stationären Teil rotierend gelagert ist, während das andere rotierende Teil relativ zu einem rotierenden Teil drehbar gelagert ist. Dadurch kann der Energieaufwand zum Betrieb der Spindel weiter reduziert werden.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 5 ist in den Boden 1.1 des Außengehäuses 1 ein Lageraußenring 60 zur Lagerung einer auf den Spindelschaft 3 aufgezogenen Lagerbuchse 61 eingesetzt, die in ihrem unteren Bereich an der Außenmantelfläche eine dem Lageraußenring 60 gegenüberliegende, eingeschliffene Lagerlaufbahn 61.1 aufweist und damit eine integrierte Innenringlagerung für den Spindelschaft 3 bildet. Die Lagerbuchse 61 ist in ihrem oberen Bereich auf ihrer Außenmantelfläche mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn 61.2 versehen und bildet damit eine integrierte Innenringlagerung für das Zwischengehäuse 11, dessen Lagernabe 11.1 mit einem Lageraußenring 50 versehen ist.
Die Ausführungsform gemäß Figur 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 5 durch den Fortfall der Lagerbuchse 61, indem der Spindelschaft 3 sowohl in seinem unteren, dem Lageraußenring 60 gegenüberliegenden Abschnitt als auch in seinem oberen, dem Lageraußenring 50 gegenüberliegenden Abschnitt mit eingeschliffenen Lagerlaufbahnen 3.1 bzw. 3.2 versehen ist, die damit integrierte Innenringlagerungen einerseits für den Spindelschaft 3 selbst und andererseits für das Zwischengehäuse 11 bilden.
Bei den Ausführungen gemäß Figur 5 und Figur 6 wird der Energiespartopf zusätzlich zur Ventilationsreibung im Spalt zwischen Spindel 3 und Spartopf 11 auch durch die Lagerreibung des Lagers 50 angetrieben. Dadurch reduziert sich aber die Relativgeschwindigkeit zwischen Spindel und Spartopf, was zu einer deutlich verbesserten Wirkung des Energiespartopfes führt.
Bei der Ausführungsform gemäß Figur 7 ist in den Boden 1.1 des Außengehäuses 1 ebenfalls ein Lageraußenring 60 zur Lagerung einer Zwischenhülse 70 eingesetzt, die in ihrem unteren Bereich eine dem Lageraußenring 60 gegenüberliegende eingeschliffene Lagerlaufbahn 70.1 zur Bildung einer Innenringlagerung aufweist. Auf das obere Ende dieser Zwischenhülse 70 ist das den Energiespartopf bildende Zwischengehäuse 11 mit seiner Lagernabe 11.1 aufgezogen. Die Innenseite der Zwischenhülse 70 ist zur Bildung einer integrierten Außenlagerung mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn 70.2 versehen. Auf den Spindelschaft 3 ist eine Lagerbuchse 71 aufgezogen, die auf ihrer Außenmantelfläche zur Bildung einer integrierten Innenringlagerung mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn 71.1 versehen ist.
Die Ausführungsform gemäß Figur 8 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 7 durch Fortlassen der Lagerbuchse 71, indem der Spindelschaft 3 etwa entsprechend Figur 4 mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn 3.1 versehen ist.
Bei den Ausführungen gemäß Figur 7 und Figur 8 wird der Energiespartopf zusätzlich zur Ventilationsreibung im Spalt zwischen Spindel 3 und Spartopf 11 auch durch die Lagerreibung des Lagers 70 angetrieben. Obwohl die Lagerreibung des Lagers 60 den Spartopf abbremst, wird auch durch diese Lösung die Relativgeschwindigkeit zwischen Spindel und Spartopf reduziert, wodurch die Wirksamkeit des Energiespartopfes verbessert wird.
Die in Figur 9 dargestellte Direktkablierspindel enthält ein beispielsweise in einer nicht dargestellten Spindelbank stationär angebrachtes, zylindrisches Außengehäuse 81 mit Boden 81.1 und Lagerträgernabe 81.2. Innerhalb der Lagerträgernabe 81.2 ist mittels eines Lagers 82 eine Spindel 83 gelagert, die mittels eines nicht zur Erfindung gehörenden Einzelmotorantriebs 84 rotatorisch antreibbar ist.
Die Spindel 83 hat einen hohlen Spindelschaft 83.1 und eine damit drehfest verbundene Drehscheibe 83.2, die einen an den hohlen Spindelschaft 83.1 angeschlossenen, radial verlaufenden Fadenkanal 83.3 aufweist. Auf den äußeren Rand der Drehscheibe 83.2 ist ein Zylindermantel 89 aufgesetzt, der, wie dargestellt, über seine gesamte Höhe oder auch nur über einen Teil seiner Höhe mit einem Fadenführungsorgan, insbesondere Fadenführungskanal 89.1, versehen ist, dessen unteres Ende an den Fadenkanal 83.3 anschließt.
Auch hier kann vorzugsweise oberhalb der Fadenaustrittsöffnung des Fadenkanals 83.3 anstelle des Fadenführungskanals 89.1 mindestens ein ösenartiges Fadenführungsorgan entsprechend Figur 3a vorgesehen sein.
Ein einen Energiespartopf 91 bildendes Zwischengehäuse ist unter Zwischenschaltung eines Lagers 90 mit seiner Nabe 91.1 auf der Außenseite der Lagerträgernabe 81.2 frei drehbar gelagert.
Auf dem oberen Ende der Spindel 83 ist mittels eines Lagers 85 ein Schutztopf 86 gelagert, der einen Schutztopfmantel 86.2, einen Schutztopfboden 86.1 und eine Schutztopfnabe 86.3 umfaßt. Um den Schutztoopf 86 gegen Rotation zu sichern, ist dieser in nicht dargestellter Weise mit Haltemagneten bestückt, denen übliche Gegenmagnete gegenüberliegen.
Der Schutztopf 86 dient als üblicher Spulenträger zur Aufnahme einer Vorlagespule S. Auf das obere Ende des Schutztopfes 86 ist eine eine zentrale öffnung 93.1 aufweisende Haube 93 zur Lagerung von Führungsrollen 94, 96 und einer Fadenbremse 95 für den von der Vorlagespule S nach oben abgezogene Faden a aufgesetzt.
Beim Betrieb der Direktkablierspindel wird einerseits der Faden a von der Vorlagespule S nach oben durch die Haubenöffnung 93.1 abgezogen, während andererseits ein von einer nicht dargestellten Vorratsspule abgezogener Faden b den hohlen Spindelschaft 83.1, den Fadenkanal 83.3 und das Fadenführungsorgan 89.1 des mit der Spindel 83 rotierenden Zylindermantels 89 durchläuft und gemeinsam mit dem Faden a in üblicher Weise zu der in der Verlängerung der Spindelachse liegenden Fadenführeröse 92 geführt und abschließend in üblicher Weise einem nicht dargestellten Aufwickelaggregat zugeführt wird.
Beim axialen Abzug winden sich beide Fäden a und b umeinander, ohne daß einem der Fäden Drehung erteilt wird. Hierbei ergibt eine Spindelumdrehung eine Kablierdrehung.

Claims (17)

  1. Doppeldraht-Zwirnspindel, enthaltend:
    a) eine rotatorisch antreibbare Spindel (3),
    b) einen auf der Spindel (3) gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf (6),
    c) eine mit der Spindel (3) drehfest verbundene Drehscheibe (7), die einen an eine Spindelhohlachse (6.3; 6.4) angeschlossenen, radial verlaufenden Fadenkanal (7.1) aufweist und einen den Schutztopf (6) umgebenden Zylindermantel (9) trägt, der oberhalb der Fadenaustrittsöffnung des Fadenkanals (7.1) mindestens ein Fadenführungsorgan aufweist, gekennzeichnet durch
    d) ein die Drehscheibe (7) und den Zylindermantel (9) umgebendes, frei drehbar gelagertes Zwischengehäuse (11), und
    e) ein das Zwischengehäuse (11) aufnehmendes stationäres Außengehäuse 1.
  2. Dircktkablier-Zwirnspindel, enthaltend:
    a) eine rotatorisch antreibbare Spindel (83) mit hohlem Spindelschaft (83.1),
    b) einen auf der Spindel (83) gelagerten, gegen Rotation gesicherten Schutztopf (86),
    c) eine mit der Spindel (83) drehfest verbundene Drehscheibe (83.2), die einen an den hohlen Spindelschaft (83.1) angeschlossenen, radial verlaufenden Fadenkanal (83.3) aufweist und einen den Schutztopf (86) umgebenden Zylindermantel (89) trägt, der oberhalb der Fadenaustrittsöffnung des Fadenkanals (83.3) mindestens ein Fadenführungsorgan aufweist,
    d) ein die Drehscheibe (83.2) und den Zylindermantel (89) umgebendes, frei drehbar gelagertes Zwischengehäuse (91), und
    e) ein das Zwischengehäuse (91) aufnehmendes stationäres Außengehäuse (81).
  3. Zwirnspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenführungsorgan (9.1 bzw. 89.1) an die Fadenaustrittsöffnung des Fadenkanals (7.1 bzw. 83.3) anschließt und sich vorzugsweise über die gesamte Zylindermantelhöhe erstreckt.
  4. Zwirnspindel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenführungsorgan die Form eines Fadenführungskanals (9.1 bzw. 89.1) hat.
  5. Zwirnspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutztopf (6 bzw. 86.2) zur Aufnahme mindestens einer Vorlagespule (A bzw. S) als Spulenträger ausgebildet ist.
  6. Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Doppeldraht-Zwirnspindel ausgebildet ist, und daß in dem Schutztopf (6) mindestens zwei OE-Spinnturbinen (70, 70) zur Erzeugung von in die Spindelhohlachse einführbaren Spinnfäden untergebracht sind.
  7. Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Doppeldraht-Zwirnspindel ausgebildet ist,
    und daß der Spindelschaft (3) in einer und das Zwischengehäuse, d.h Energiespartopf (11), auf einer stationären Lagernabe (40) drehbar gelagert sind.
  8. Zwirnspindel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Boden (1.1) des Außengehäuses (1) eine die Lagernabe (40) bildende Lagerhülse eingesetzt ist, deren Innenmantelfläche eine eingeschliffene Lagerlaufbahn (40.1) aufweist und damit eine integrierte Außenringlagerung für den Spindelschaft (3) bildet, und deren Außenmantelfläche mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn (40.2) versehen ist und damit eine integrierte Innenringlagerung für das Zwischengehäuse (11) bildet, dessen Lagernabe (11.1) mit einem Lageraußenring (50) ausgerüstet ist.
  9. Zwirnspindel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelschaft (3) zur Bildung einer integrierten Innenringlagerung eine eingeschliffene Lagerlaufbahn (3.1) aufweist.
  10. Zwirnspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Spindelschaft (3) eine Lagerbuchse (33, 71) aufgezogen ist, die auf ihrer Außenseite zur Bildung einer integrierten Innenringlagerung eine eingeschliffene Laufbahn aufweist.
  11. Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Doppeldraht-Zwirnspindel ausgebildet ist, und daß der Spindelschaft (3) drehbar in einem stationären Lageraußenring (60) gelagert ist, und daß das Zwischengehäuse (11) drehbar auf dem Spindelschaft (3) gelagert ist.
  12. Zwirnspindel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelschaft (3) zur Bildung integrierter Innenringlagerungen mit eingeschliffenen Lagerlaufbahnen (3.1 bzw. 3.2) versehen ist.
  13. Zwirnspindel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Spindelschaft (3) eine Lagerbuchse (61, 71) aufgezogen ist, die auf ihrer Außenseite zur Bildung integrierter Innenringlagerungen eingeschliffene Lagerlaufbahnen (61.1; 61.2) aufweist.
  14. Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Doppeldraht-Zwirnspindel ausgebildet ist, und daß das Zwischengehäuse (11) mittels einer Zwischenhülse (70) drehbar in einem stationären Lageraußenring (60) gelagert ist, und daß der Spindelschaft (3) seinerseits drehbar innerhalb der Zwischenhülse (70) gelagert ist.
  15. Zwirnspindel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelschaft (3) zur Bildung einer integrierten Innenringlagerung mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn (3.1) versehen ist.
  16. Zwirnspindel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Spindelschaft (3) eine Lagerbuchse (71) aufgezogen ist, die zur Bildung einer Innenringlagerung mit einer eingeschliffenen Laufbahn versehen ist.
  17. Zwirnspindel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenhülse (70) auf ihrer Innenseite zur Bildung einer Außenringlagerung mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn (70.2) und in ihrem unteren Bereich auf ihrer Außenseite zur Bildung einer Innenringlagerung mit einer eingeschliffenen Lagerlaufbahn (70.1) versehen ist.
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