WO2004057073A1 - Kablier- oder doppeldrahtzwirn-spindel und dreheinrichtung - Google Patents

Kablier- oder doppeldrahtzwirn-spindel und dreheinrichtung Download PDF

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WO2004057073A1
WO2004057073A1 PCT/EP2003/014657 EP0314657W WO2004057073A1 WO 2004057073 A1 WO2004057073 A1 WO 2004057073A1 EP 0314657 W EP0314657 W EP 0314657W WO 2004057073 A1 WO2004057073 A1 WO 2004057073A1
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WO
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wing
rotating device
thread
spindle
spindle according
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PCT/EP2003/014657
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Otto Blank
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Temco Textilmaschinenkomponenten Gmbh
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Publication of WO2004057073B1 publication Critical patent/WO2004057073B1/de
Publication of WO2004057073A8 publication Critical patent/WO2004057073A8/de

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    • 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
    • D01H13/00—Other common constructional features, details or accessories
    • D01H13/04—Guides for slivers, rovings, or yarns; Smoothing dies
    • D01H13/045—Guide tube
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a cabling or double-wire twist spindle for the production of twists, wrapping threads or the like from at least two threads with a bobbin and / or a pot for the first thread and a rotating device arranged under the bobbin and / or the pot in a bearing for the second thread, for rotating the second thread around the first thread and a corresponding turning device which is arranged on such a cabling or double-wire twisted spindle.
  • a cabling and double-wire twin spindle in which the threads drawn off from one or more supply bobbins are fed to one another through a hollow spindle axis and a thread guide channel running radially through a turntable and then wound up as a double-wire thread.
  • the threads are guided and combined with one another in cabling spindles.
  • the turntable which is rotatably held in a bearing under a bobbin, serves as the turning device for turning the two threads together. Due to the rotation of the turntable, one thread is guided around the bobbin and wraps around the thread drawn off the bobbin.
  • the coils and pot diameter are as large as possible for economic reasons. Accordingly, the diameter of the turntable is also very large.
  • the object of the present invention is therefore to provide a rotating device and a corresponding spindle with such a rotating device, which is more energy-efficient than the prior art.
  • a cabling and double-wire twist spindle is used for the production of twists, wrapping threads or the like from at least two threads.
  • a first thread is arranged on a spool in a pot.
  • a second thread is rotated around the pot or the bobbin and is connected to a rotating device arranged in a bearing for this purpose.
  • the rotating device is a wing with a thread guide.
  • the wing is surprisingly more energy efficient than the turntable known from the prior art.
  • the second thread is connected to the wing via the thread guide and is wound around the first thread by means of the rotating wing.
  • the rotating wing causes a significant reduction in energy consumption compared to the prior art. In addition, it is inexpensive to manufacture and thus also provides an economic advantage.
  • An eyelet which is arranged as a thread guide on the end of the wing facing away from the bearing, has proven to be particularly advantageous.
  • the thread inserted in the eyelet is guided with the rotating wing around the pot or the bobbin and thereby causes the first thread to be wound.
  • the eyelet is very easy to manufacture in the wing. It can be closed so that the thread has to be threaded through the eyelet. This results in a very secure guidance of the thread.
  • the eyelet can also be open to facilitate threading the thread.
  • As an alternative thread guide it is advantageous if the wing has a channel through which the thread runs. As a result, the thread is guided very securely. In addition, it is protected from the effects of flow, which can be particularly advantageous for very thin and sensitive threads.
  • a device for weight compensation is provided on the rotating device.
  • the bearing is protected, since lower forces occur on the bearing due to the weight compensation.
  • the device for counterbalancing the weight is a counterweight to the wing which is arranged close to the fulcrum.
  • the counterweight advantageously has a significantly higher specific weight than the wing itself, as a result of which it can have a significantly smaller volume than the wing in order to perform its task. As a result, the air resistance is low, so that the wing can be moved to save energy.
  • this counterweight is provided very close to the axis of the rotating device and is designed to be streamlined in order to cause the lowest possible additional energy requirement.
  • the device for weight compensation is a second wing, which is arranged in the longitudinal direction of the first wing on the opposite side of the bearing.
  • the second wing can be shorter than the first wing, since it can be solid in particular in the case of a thread guide in a channel of the first wing and can therefore produce the required balancing even with a smaller extension.
  • the counterweight is on the wing or a shaft of the wing arranged.
  • the wing can be manufactured more easily if it is arranged on the shaft. If it is arranged on the wing, the wing can be replaced more easily without having to be balanced again.
  • both wings have essentially the same longitudinal extent and are therefore designed symmetrically as double wings. This can be particularly advantageous for flow and storage reasons.
  • first and / or the second wing have a streamlined cross section, this also reduces the energy required for the rotation of the wings.
  • the streamlined shape can be, for example, club-like or wing-like.
  • first and / or the second wing is set to the plane of rotation, there is a fluidic effect which can compensate for the thread pulling force of the ballooning thread acting on the wing and minimize the deflection of the wing.
  • the wing also runs more smoothly and vibrates less easily.
  • a rotating device in which the rotating device is a wing with a thread guide.
  • This rotating device replaces e.g. the turntable often used in the prior art and thereby causes that a conventional spindle can be operated much cheaper.
  • the first and / or the second wing towards the wing end has a smaller width than at the hub.
  • a aerodynamically favorable cross section of the wing is particularly advantageous in the case of rapidly rotating wings.
  • the performance to overcome the air resistance essentially depends on the drag coefficient Cw, the end face A and the peripheral speed w in the direction of rotation.
  • the Cw value depends on the wing shape and should be as small as possible. It is in a streamlined, e.g. Wing-like shape depending on the ratio of width to thickness of the wing. It is particularly advantageous if the first and / or the second wing has a ratio of wing width to wing thickness of 4 to 6, at least in places, in particular at the wing end. With a ratio of approximately 5, the best Cd value is obtained.
  • the face should be as small as possible. It is therefore advantageous if the first and / or the second wing has a front edge which is bevelled in cross section at an angle of 5 to 20 ° and / or the front edge has a radius of 0.1 to 2 mm.
  • the c w value can also be influenced by the design of the surface.
  • the first and / or the second wing advantageously has a smooth surface with low surface roughness or an orange peel or golf ball-like surface.
  • the mass to be accelerated is very low, which means that the balancing mass can be correspondingly lighter.
  • the turning device according to the invention is particularly advantageously designed if the thread guide has one arranged at one end of the wing Has eyelet, or a channel running through the wing for guiding the thread.
  • the thread is hereby guided around the pot or the spindle and loops around the first thread.
  • the rotating device has a device for weight compensation with respect to the bearing, for example a counterweight or a second wing, then the rotating device can be used in a manner that is gentle on the material.
  • a device for weight compensation with respect to the bearing for example a counterweight or a second wing
  • first and second wings are symmetrically designed as double wings. As a result, largely uniform forces will act on the bearing, making it long-lasting.
  • each of the wings has a streamlined cross section, for example in the form of an airfoil profile or a club. As a result, further energy savings can be obtained when operating the rotating device.
  • FIG. 1 shows a cabling or double wire thread
  • FIG. 2a shows the top view of a single-leaf rotating device
  • FIG. 2b shows a further cross section of a wing
  • FIG. 3 shows the top view of a two-leaf rotating device
  • FIG. 4 shows the top view of a symmetrical two-leaf rotating device
  • FIG. 5 shows a cabling / winding spindle according to the invention
  • FIG. 6 shows a cabling spindle according to the invention
  • Figure 7 shows a double wire spindle according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a spindle 1.
  • the spindle 1 can be a cabling or a double-wire twisted spindle.
  • a coil 2 is arranged in a fixed pot 3.
  • a thread is withdrawn from the bobbin 2, which, depending on the embodiment of the invention, is the thread 4 or which connects to the thread 4.
  • the thread 4 is located on the spindle 2, it is introduced into a hollow shaft 5 and guided out of the latter again below the pot 5. If the thread 4 is fed from another source, it is also fed through the hollow shaft 5 and emerges from the hollow shaft 5 below the wing 7.
  • the thread 4 is then passed through an eyelet 8 arranged in the wing 7 and brought to further, known processing.
  • the vane 7 and the hollow shaft 5 are rotated by the motor 6 to cause the thread 4 to be twisted. This causes cabling or twisting or winding.
  • FIG. 2a shows the top view of a single-leaf rotating device.
  • the wing 7 is arranged on a hub 9 which is fastened to the hollow shaft 5.
  • the eyelet 8 for guiding the thread 4 around the pot 3 is arranged.
  • a counterweight 10 is arranged on the hub 9.
  • the GE- gene weight 10 which has a significantly higher specific weight than the material of the wing 7, serves as a balancing mass of the rotating device. As a result, the bearing of the wing 7 or the hollow shaft 5 is less stressed.
  • the cross-sectional shape of the wing 7 is shown hatched in the wing 7. The cross-section is selected so that it is particularly aerodynamic and thus provides additional energy savings.
  • the end of the wing 7 in the area of the eyelet 8 can be rounded.
  • FIG. 2b shows another aerodynamic cross section of a wing 7. It is symmetrical with tapered faces.
  • the wing width is denoted by b, the wing thickness by s.
  • the ratio s / b is preferably in the end region of the wing 7, i.e. at the end furthest away from the hub 9, about 5.
  • the taper of the end face has an angle ⁇ which is between 5 and 20 °, preferably about 10 °.
  • the outer edge is rounded off with a radius r, preferably 0.5 mm.
  • the dimensions at s around 2 mm and at b around 10 mm in the area of the eyelet 8 have been found to be advantageous.
  • the c w value is influenced by the design of the surface.
  • the wing 7 has a smooth surface with low surface roughness or an orange peel or golf ball-like surface.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a rotating device according to the invention.
  • This embodiment consists of a two-bladed rotating device. While the first wing 7 essentially corresponds to the embodiment according to FIG. 2, a second wing 11 is arranged on the side of the hub 9 facing away from the wing 7. The second wing 11 has a smaller dimension than the wing 7.
  • a counterweight 10 ' can have a possible weight difference between the wings 7 and balance 11. If the wing 11 is made of a material which has a higher specific weight than the wing 7, then the counterweight 10 'may also be dispensed with.
  • FIG. 4 shows a symmetrical two-leaf design of the rotating device.
  • the wings T and 11 ' correspond essentially in their expansion. As a result, a counterweight is usually not required.
  • the comparable design of the two vanes 7 'and 11' creates both a weight balance and a balance of the flow characteristics on both sides of the rotating device.
  • a channel 12 is provided in the exemplary embodiment in FIG. 4, through which the thread is guided from the hollow shaft 5 to the eyelet 8.
  • the 15 thread is largely spared by the flow that results when turning the wing T. This can be particularly advantageous for sensitive threads.
  • the eyelet 8 it may also be sufficient for the channel 12 to open at the end of the wing 7 'in its end face and for the thread 4 to exit the wing 7' there.
  • the first and / or the second wing 7, 7' is made of light and torsion-resistant material such as glass fiber, carbon fiber or reinforced / reinforced plastic ,
  • FIG. 5 shows a cabling process which is used in the manner of a winding process.
  • This method has the advantage over the conventional wrapping method that a bobbin 15 with the thread 4 used as the sheath yarn stands and therefore does not have to be rewound onto a hollow spindle bobbin. Larger coils can thus be produced without interruption and there is no need to change the hollow spindles.
  • the energy expenditure is no higher than in the conventional winding process.
  • the inventive wing used in this way is therefore very interesting for production use.
  • the cabled yarn, which is guided through the hollow shaft 5, is then wound on a spool 16.
  • FIG. 6 A standard cabling process is shown in FIG. 6, as is generally known.
  • the rotating device according to the invention can also be used particularly advantageously in this standard process.
  • the thread 4, which is drawn off from a bobbin 15, is moved around the pot 3 with the aid of the wing 7 and winds around the yarn which is drawn off from the bobbin 2. Finally, the finished cabled yarn is wound on the bobbin 16.
  • Figure 7 shows a double wire process.
  • one or more threads 4 are rotated about their own axis and rewound on the bobbin 16.
  • the rotating device according to the invention can also be used advantageously in this method.
  • the present invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. Combinations of the individual exemplary embodiments also fall under the present invention.

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Abstract

Es wird eine Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel vorgeschlagen zur Herstellung von Zwirnen, Umwindefäden oder ähnlichem aus mindestens zwei Fäden (4) mit einer Spule (2) und/oder einem Topf (3) für den ersten Faden und einer unter der Spule (2) und/oder dem Topf (3) in einem Lager angeordneten Dreheinrichtung für den zweiten Faden (4), zum Drehen des zweiten Fadens (4) um den ersten Faden. Die erfindungsgemässe Spindel zeichnet sich dadurch aus, dass die Dreheinrichtung ein Flügel (7) mit einem Fadenführer ist. Desweiteren wird eine entsprechende Dreheinrichtung für einen zweiten Faden vorgeschlagen.

Description

Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel und Dreheinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kablier- oder Doppeldrahtzwirn- Spindel zur Herstellung von Zwirnen, Umwindefäden oder ähnlichem aus mindestens zwei Fäden mit einer Spule und/oder einem Topf für den ersten Faden und einer unter der Spule und/oder dem Topf in einem Lager angeordneten Dreheinrichtung für den zweiten Faden, zum Drehen des zweiten Fadens um den ersten Faden sowie eine entsprechende Dreheinrichtung, welche an einer solchen Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel angeordnet ist.
Aus der DE 199 55 399 A1 ist eine Kablier- und Doppeldrahtzwim-Spindel bekannt, bei der die von einer oder mehreren Vorlagespulen abgezogenen Fäden durch eine Spindelhohlachse und einen radial durch einen Drehteller verlaufenden Fadenleitkanal einander zugeführt und anschließend als Doppeldrahtzwirn aufgewickelt werden. In gleicher Weise werden bei Kablier- spindeln die Fäden geführt und miteinander vereinigt. Als Dreheinrichtung zum Verdrehen der beiden Fäden miteinander dient der Drehteller, welcher in einem Lager drehbar unter einem Spulentopf gehalten ist. Durch die Rotation des Drehtellers wird der eine Faden um die Spule herumgeführt und umschlingt den von der Spule abgezogenen Faden.
Aus wirtschaftlichen Gründen sind Spulen und Topfdurchmesser möglichst groß. Der Durchmesser des Drehtellers ist dementsprechend ebenfalls sehr groß.
Nachteilig ist, daß der große Drehtellerdurchmesser einen hohen Energiebe- darf verursacht. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Dreheinrichtung und eine entsprechende Spindel mit einer solchen Dreheinrichtung zu schaffen, welche energetisch gegenüber dem Stand der Technik günstiger ist.
Gelöst wird die Aufgabe mit einer Spindel und einer Dreheinrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen.
Eine erfindungsgemäße Kablier- und Doppeldrahtzwirn-Spindel wird zur Herstellung von Zwirnen, Umwindefäden oder ähnlichem aus mindestens zwei Fäden verwendet. Ein erster Faden ist auf einer Spule in einem Topf angeordnet. Ein zweiter Faden wird um den Topf bzw. die Spule herum gedreht und ist hierzu mit einer in einem Lager angeordneten Dreheinrichtung verbunden. Die Dreheinrichtung ist erfindungsgemäß ein Flügel mit einem Fadenführer. Der Flügel ist überraschenderweise energetisch günstiger als der aus dem Stand der Technik bekannte Drehteller. Der zweite Faden ist über den Fadenführer mit dem Flügel verbunden und wird mittels des sich drehenden Flügels um den ersten Faden gewunden. Der sich drehende Flügel bewirkt eine deutliche Reduzierung des Energiebedarfes gegenüber dem Stand der Technik. Zudem ist er kostengünstig herstellbar und sorgt somit auch hierdurch für einen wirtschaftlichen Vorteil.
Als besonders vorteilhaft hat sich eine Öse erwiesen, welche als Fadenführer an dem von dem Lager abgewandten Ende des Flügels angeordnet ist. Der in der Öse eingeführte Faden wird dabei mit dem sich drehenden Flügel um den Topf bzw. die Spule herumgeführt und bewirkt dadurch die Umwin- dung des ersten Fadens. Die Öse ist sehr einfach in dem Flügel herstellbar. Sie kann geschlossen sein, so daß der Faden durch die Öse eingefädelt werden muß. Hierdurch wird eine sehr sichere Führung des Fadens bewirkt. Alternativ kann die Öse auch offen sein, um das Einfädeln des Fadens zu erleichtern. Als alternative Fadenführung ist es vorteilhaft, wenn der Flügel einen Kanal aufweist, durch welchen der Faden verläuft. Der Faden wird hierdurch sehr sicher geführt. Außerdem ist er vor Strömungseinflüssen geschützt, was insbesondere bei sehr dünnen und empfindlichen Fäden von Vorteil sein kann.
Zum Ausgleich der beim Drehen der Dreheinrichtung entstehenden Unwucht ist eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich an der Dreheinrichtung vorgesehen. Hierdurch wird das Lager geschont, da durch den Gewichtsausgleich geringere Kräfte an dem Lager auftreten. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein nahe am Drehpunkt angeordnetes Gegengewicht zu dem Flügel ist. Das Gegengewicht weist vorteilhafterweise ein deutlich höheres spezifisches Gewicht als der Flügel selbst auf, wodurch er ein deutlich geringeres Volumen als der Flügel haben kann um seine Aufgabe zu erfüllen. Hierdurch ist der Luftwiderstand gering, wodurch der Flügel energiesparend bewegt werden kann. Idealerweise ist dieses Gegengewicht sehr dicht an der Achse der Dreheinrichtung vorgesehen und strömungsgünstig ausgebildet, um möglichst geringen zusätzlichen Energiebedarf zu verursachen.
Alternativ oder zusätzlich zu dem Gegengewicht kann es aus Symmetrie- und Unwuchtgründen vorteilhaft sein, wenn die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein zweiter Flügel ist, welcher in Längsrichtung des ersten Flügels auf der entgegengesetzten Seite des Lagers angeordnet ist. Auch eine solche Gestaltung kann zur geringen Belastung der Lagerung der Dreheinrich- tung beitragen und somit eine Energieerspamis und einen geringen Verschleiß bewirken. Der zweite Flügel kann dabei kürzer als der erste Flügel ausgebildet sein, da er insbesondere bei einer Fadenführung in einem Kanal des ersten Flügels massiv ausgebildet werden kann und somit schon bei einer geringeren Erstreckung die erforderliche Auswuchtung erzeugen kann.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gegengewicht an dem Flügel oder einer Welle des Flügels angeordnet. Bei einer Anordnung auf der Welle kann der Flügel einfacher gefertigt werden. Ist es am Flügel angeordnet, so kann der Flügel einfacher ausgetauscht werden, ohne daß erneut ausgewuchtet werden muß.
Aus Symmetriegründen ist es besonders vorteilhaft, wenn beide Flügel im wesentlichen die selbe Längserstreckung aufweisen und somit symmetrisch als Doppelflügel ausgebildet sind. Aus Strömungs- und lagertechnischen Gründen kann dies besonders vorteilhaft sein.
Sind der erste und/oder der zweite Flügel im Querschnitt strömungsgünstig ausgebildet, so wird auch hierdurch der Energiebedarf für die Drehung der Flügel reduziert. Die strömungsgünstige Form kann beispielsweise keulen- oder tragflügelartig sein.
Ist der erste und/oder der zweite Flügel zur Rotationsebene angestellt, so ergibt sich ein strömungstechnischer Effekt, der die auf den Flügel einwirkende Fadenzugkraft des ballonierenden Fadens ausgleichen kann und die Auslenkung des Flügels minimiert. Der Flügel läuft außerdem ruhiger und gerät weniger leicht in Schwingungen..
Wird beispielsweise eine herkömmlich ausgestattete Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel Instand gesetzt oder verbessert, so ist es vorteilhaft eine erfindungsgemäße Dreheinrichtung einzusetzen, bei welcher die Drehein- richtung ein Flügel mit einem Fadenführer ist. Diese Dreheinrichtung ersetzt dabei z.B. den im Stand der Technik häufig eingesetzten Drehteller und bewirkt dadurch, daß eine herkömmliche Spindel wesentlich energiegünstiger betrieben werden kann.
Um die beschleunigte Masse und das Trägheitsmoment gering zu halten, ist es vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Flügel zum Flügelende hin eine geringere Breite als an der Nabe aufweist.
Besonders vorteilhaft bei schnell drehenden Flügeln ist ein strömungsgünstiger Querschnitt des Flügels. Die Leistung zur Überwindung des Luftwider- Standes hängt im wesentlichen vom Widerstandsbeiwert Cw , der Stirnfläche A und der Umfangsgeschwindigkeit w in Drehrichtung ab. Der Cw-Wert hängt von der Flügelform ab und sollte möglichst klein sein. Er ist bei einer strömungsgünstigen, z.B. tragflächenähnlichen Form abhängig vom Verhältnis Breite zu Dicke des Flügels. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste und/oder der zweite Flügel zumindest stellenweise, insbesondere am Flügelende ein, Verhältnis von Flügelbreite zu Flügeldicke von 4 bis 6 aufweist. Bei einem Verhältnis von ungefähr 5 erhält man den günstigsten Cw-Wert.
Die Stirnfläche sollte möglichst klein sein. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn der erste und/oder der zweite Flügel eine im Querschnitt unter einem Winkel von 5 bis 20° abgeschrägte Stirnkante aufweist und/oder die Stirnkante einen Radius von 0,1 bis 2 mm aufweist.
Auch mit der Gestaltung der Oberfläche kann der cw-Wert beeinflußt werden. Vorteilhaft weist hierfür der erste und/oder der zweite Flügel eine glatte Oberfläche mit niedriger Oberflächenrauhigkeit oder eine orangenhaut- oder golfballähnliche Oberfläche auf.
Wenn der erste und/oder der zweite Flügel aus leichtem und verwindungs- steifem Material wie glasfaser-, kohlefaser- oder kevlarverstärktem Kunststoff besteht, ist die zu beschleunigende Masse sehr gering, wodurch die Ausgleichsmasse entsprechend leichter sein kann.
Ebenso wie die erfindungsgemäße Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel ist auch die erfindungsgemäße Dreheinrichtung besonders vorteilhaft ausgebildet, wenn der Fadenführer eine an einem Ende des Flügels angeordnete Öse, oder einen durch den Flügel verlaufenden Kanal zum Führen des Fadens aufweist. Der Faden wird hierdurch um den Topf bzw. die Spindel geführt und umschlingt den ersten Faden.
Weist die Dreheinrichtung bezüglich des Lagers eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich auf, beispielsweise ein Gegengewicht oder einen zweiten Flügel, so ist die Dreheinrichtung materialschonend einsetzbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste und der zweite Flügel symme- frisch als Doppelflügel ausgebildet sind. Es werden hierdurch weitgehend gleichmäßige Kräfte auf das Lager einwirken, wodurch dieses eine lange Lebensdauer hat.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder der Flügel im Querschnitt strö- mungsgünstig, beispielsweise in Form eines Tragflügelprofils oder einer Keule ausgebildet ist. Hierdurch ist eine weitere Energieeinsparung beim Betrieb der Dreheinrichtung zu erhalten.
Die oben beschriebenen weiteren Vorteile der strömungsgünstig ausgebil- deten Spindel gelten im übrigen auch für de Dreheinrichtung.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt
Figur 1 eine erfindungsgemäße Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-
Spindel,
Figur 2a die Draufsicht auf eine einflüglige Dreheinrichtung,
Figur 2b einen weiteren Querschnitt eines Flügels, Figur 3 die Draufsicht auf eine zweiflüglige Dreheinrichtung,
Figur 4 die Draufsicht auf eine symmetrische zweiflüglige Dreheinrichtung,
Figur 5 eine erfindungsgemäße Kablier-/Umwinde-Spindel,
Figur 6 eine erfindungsgemäße Kablier-Spindel,
Figur 7 eine erfindungsgemäße Doppeldraht-Spindel.
Figur 1 zeigt schematisch dargestellt eine Spindel 1. Die Spindel 1 kann eine Kablier- oder eine Doppeldrahtzwirn-Spindel sein. An der Spindel 1 ist eine Spule 2 in einem feststehenden Topf 3 angeordnet. Von der Spule 2 wird ein Faden abgezogen, welcher, je nach Ausführung der Erfindung, der Faden 4 ist, oder der sich mit dem Faden 4 verbindet. Befindet sich auf der Spindel 2 der Faden 4, so wird dieser in eine Hohlwelle 5 eingeführt und unterhalb des Topfes 5 aus dieser wieder herausgeleitet. Wird der Faden 4 von einer anderen Quelle aus zugeführt, so wird er ebenfalls durch die Hohlwelle 5 zuge- führt und tritt unterhalb des Flügels 7 aus der Hohlwelle 5 aus. Anschließend wird der Faden 4 durch eine in dem Flügel 7 angeordnete Öse 8 geführt und zur weiteren, bekannten Verarbeitung gebracht. Der Flügel 7 und die Hohlwelle 5 werden über den Motor 6 in eine Drehbewegung gebracht, um zu bewirken, daß der Faden 4 verdreht wird. Hierdurch wird das Kablieren oder das Zwirnen bzw. Umwinden bewirkt.
Figur 2a zeigt die Draufsicht auf eine einflüglige Dreheinrichtung. Der Flügel 7 ist an einer Nabe 9 angeordnet, welche an der Hohlwelle 5 befestigt ist. An dem von der Nabe 5 abgewandten Ende des Flügels 7 ist die Öse 8 zum Führen des Fadens 4 um den Topf 3 herum angeordnet. Zur Vermeidung einer Unwucht ist auf der Nabe 9 ein Gegengewicht 10 angeordnet. Das Ge- gengewicht 10, welches ein bedeutend höheres spezifisches Gewicht als das Material des Flügels 7 aufweist, dient als Auswuchtmasse der Dreheinrichtung. Hiermit wird das Lager des Flügels 7 bzw. der Hohlwelle 5 geringer beansprucht. In dem Flügel 7 ist schraffiert die Querschnittsform des Flügels 7 dargestellt. Der Querschnitt ist so gewählt, daß er besonders strömungsgünstig ist und somit für eine zusätzliche Energieeinsparung sorgt. Das Ende des Flügels 7 im Bereich der Öse 8 kann dabei abgerundet ausgebildet sein.
In Figur 2b ist ein weiterer strömungsgünstiger Querschnitt eines Flügels 7 dargestellt. Er ist symmetrisch ausgebildet mit konisch zulaufenden Stirnseiten. Die Flügelbreite ist mit b, die Flügeldicke mit s bezeichnet. Das Verhältnis s/b beträgt vorzugsweise im Endbereich des Flügels 7, d.h. an dem Ende, das der Nabe 9 am weitesten entfernt ist, etwa 5. Die Konizität der Stirnseite weist einen Winkel α auf, der zwischen 5 und 20°, vorzugsweise etwa 10° beträgt. Die äußere Kante ist mit einem Radius r mit vorzugsweise 0,5 mm abgerundet. Als Maße haben sich bei s etwa 2 mm und bei b im Bereich der Öse 8 etwa 10 mm als vorteilhaft ergeben,.
Mit der Gestaltung der Oberfläche wird der cw-Wert beeinflußt. Der Flügel 7 weist hierfür eine glatte Oberfläche mit niedriger Oberflächenrauhigkeit oder eine orangenhaut- oder golfballähnliche Oberfläche auf.
Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Dreheinrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel besteht aus einer zweiflügligen Dreheinrichtung. Während der erste Flügel 7 im wesentlichen der Ausführung nach Figur 2 entspricht, ist an der von dem Flügel 7 abgewandten Seite der Nabe 9 ein zweiter Flügel 11 angeordnet. Der zweite Flügel 11 hat ein geringeres Ausmaß als der Flügel 7. Diese Äusführungsform kann für ein strömungsgünstiges Drehverhalten, einen sehr guten Gewichtsausgleich und für eine geringe Beanspruchung des Lagers sorgen. Ein Gegengewicht 10' kann einen evtl. herrschenden Gewichtsunterschied zwischen den Flügeln 7 und 11 ausgleichen. Ist der Flügel 11 aus einem Material hergestellt, welcher ein höheres spezifisches Gewicht als der Flügel 7 aufweist, so kann ggf. auf das Gegengewicht 10' auch verzichtet werden.
5 In Figur 4 ist eine symmetrische zweiflüglige Ausführung der Dreheinrichtung dargestellt. Die Flügel T und 11' entsprechen sich im wesentlichen in ihrer Ausdehnung. Ein Gegengewicht ist hierdurch üblicherweise nicht erforderlich. Durch die vergleichbare Ausführung der beiden Flügel 7' und 11' ist sowohl ein Gewichtsausgleich als auch ein Ausgleich der Strömungseigen- 10. schaffen auf beiden Seiten der Dreheinrichtung geschaffen.
Im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ein Kanal 12 vorgesehen, durch welchen der Faden aus der Hohlwelle 5 zu der Öse 8 hingeführt wird. Hierdurch wird der 15 Faden von der Strömung, welche sich beim Drehen des Flügels T ergibt, weitgehend verschont. Dies kann insbesondere bei empfindlichen Fäden von Vorteil sein. Anstelle der Öse 8 kann es auch ausreichend sein, daß der Kanal 12 am Ende des Flügels 7' in dessen Stirnseite mündet und der Faden 4 dort aus dem Flügel 7' austritt.
20
Um die Ausgleichsmasse 10 bzw. den zweiten Flügel 7' entsprechend leichter bzw. kleiner ausbilden zu können, ist der erste und/oder der zweite Flügel 7, 7' aus leichtem und verwindungssteifem Material wie glasfaser-, kohlefaser- oder kevlaπ/erstärktem Kunststoff hergestellt.
25
Figur 5 zeigt einen Kablierprozess, welcher in Art eines Umwindeprozesses verwendet wird. Dieses Verfahren hat gegenüber dem herkömmlichen Umwindeverfahren den Vorteil, daß eine Spule 15 mit dem als Mantelgarn verwendeten Faden 4 steht und somit nicht auf eine Hohlspindelspule umge- 30 spult werden muß. Es können somit größere Spulen ohne Unterbrechung produziert werden und das Wechseln der Hohlspindeln entfällt. Durch den Einsatz des Monoflügels 7 ist der Energieaufwand nicht höher als beim herkömmlichen Umwindeverfahren. Der so eingesetzte erfinderische Flügel ist somit für den Produktionseinsatz sehr interessant. Das kablierte Garn, welches durch die Hohlwelle 5 geführt wird, wird anschließend auf einer Spule 16 aufgespult.
In Figur 6 ist ein Standardkablierprozess abgebildet, wie er allgemein bekannt ist. Auch in diesem Standardprozess ist die erfindungsgemäße Dreheinrichtung besonders vorteilhaft einsetzbar. Der Faden 4, welcher von ei- ner Spule 15 abgezogen wird, wird mit Hilfe des Flügels 7 um den Topf 3 herumbewegt und umwindet das Garn, welches von der Spule 2 abgezogen wird. Schließlich wird das fertig kablierte Garn auf der Spule 16 aufgewickelt.
Figur 7 zeigt ein Doppeldrahtverfahren. Hier werden ein oder mehrere Fäden 4 um ihre eigene Achse gedreht und auf der Spule 16 wieder aufgespult. Bei diesem Verfahren ist die erfindungsgemäße Dreheinrichtung ebenfalls vorteilhaft einsetzbar.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbei- spiele beschränkt. Kombinationen der einzelnen Ausführungsbeispiele fallen ebenfalls unter die vorliegende Erfindung. Insbesondere in der Formgebung der Flügel besteht eine große Vielfalt, welche den Energiebedarf und damit die Höhe der Energieeinsparung gegenüber dem Stand der Technik für die Drehung des Flügels beeinflussen kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel zur Herstellung von Zwirnen, Umwindefäden oder ähnlichem aus mindestens zwei Fäden (4) mit einer Spule (2) und/oder einem Topf (3) für den ersten Faden und einer unter der Spule (2) und/oder dem Topf (3) in einem Lager angeordneten Dre- heinrichtung für den zweiten Faden (4), zum Drehen des zweiten Fadens
(4) um den ersten Faden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung ein Flügel (7) mit einem Fadenführer ist.
2. Spindel nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer eine an einem Ende des Flügels (7) angeordnete Öse
(8) ist.
3. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß der Fadenführer ein durch den Flügel (7) verlaufender Kanal (12) ist.
4. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung bezüglich des Lagers eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich aufweist.
5. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein nahe an der Drehachse angeordnetes Gegengewicht (10) zu dem Flügel (7) ist.
6. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (10) an dem Flügel oder einer Welle des Flügels angeordnet ist.
7. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein zweiter Flügel (11) ist.
8. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flügel (7,11) im wesentlichen symmetrisch als Doppelflügel ausgebildet sind.
9. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) im Querschnitt strömungsgünstig ausgebildet sind.
10. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) zur Rotationsebene an- gestellt sind.
11. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) zum Flügelende hin eine geringere Breite als an der Nabe (9) aufweist.
12. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) zumindest stellenweise, insbesondere am Flügelende ein Verhältnis von Flügelbreite zu Flügeldicke von 4 bis 6 aufweist.
13. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) eine im Querschnitt unter einem Winkel von 5 bis 20° abgeschrägte Stirnkante aufweist.
14. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkante einen Radius von 0,1 bis 2 mm aufweist.
15. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) eine glatte Oberfläche mit niedriger Oberflächenrauhigkeit oder eine orangenhaut- oder golfballähn- liehe Oberfläche aufweist.
16. Spindel nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) aus leichtem und verwin- dungssteifem Material wie glasfaser-, kohlefaser oder kevlarverstärktem Kunststoff besteht.
17. Dreheinrichtung für einen zweiten Faden an einer Kablier- oder Doppeldrahtzwirn-Spindel (1) zur Herstellung von Zwirnen, Umwindefäden oder ähnlichem aus mindestens zwei Fäden (4), welche für die Anordnung in einem Lager unter einer Spule (2) und/oder einem Topf (3) für einen ersten Faden vorgesehen ist, zum Drehen des zweiten Fadens (4) um den ersten Faden, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung ein Flügel (7) mit einem Fadenführer ist.
18. Dreheinrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenführer eine an einem Ende des Flügels (7) angeordnete Öse (8) ist.
19. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Fadenführer ein durch den Flügel (7) verlaufender Kanal (12) ist.
20. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreheinrichtung bezüglich des Lagers eine Einrichtung zum Gewichtsausgleich aufweist.
21. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein nahe an der Drehachse angeordnetes Gegengewicht (10) zu dem Flügel (7) ist.
22. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (10) an dem Flügel (7) oder einer Welle des Flügels (7) angeordnet ist
23. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Einrichtung zum Gewichtsausgleich ein zweiter Flügel
(11) ist.
24. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Flügel (7,11) im wesentlichen symmetrisch als Doppelflügel ausgebildet sind.
25. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) im Querschnitt strömungsgünstig ausgebildet sind.
26. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) zur Rotationsebene angestellt sind.
27. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) zum Flügelende hin eine geringere Breite als an der Nabe (9) aufweist.
28. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) zumindest stellenweise, insbesondere am Flügelende ein Verhältnis von Flügelbreite zu Flügeldicke von 4 bis 6 aufweist.
29. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) eine im Quer- schnitt unter einem Winkel von 5 bis 20° abgeschrägte Stirnkante aufweist.
30. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkante einen Radius von 0,1 bis 2 mm aufweist.
31. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) eine glatte Oberfläche mit niedriger Oberflächenrauhigkeit oder eine orangenhaut- oder golfballähnliche Oberfläche aufweist.
32. Dreheinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Flügel (7,11) aus leichtem und verwindungssteifem Material wie glasfaser-, kohlefaser oder kevlarverstärktem Kunststoff besteht.
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