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Topfspinnmaschine mit drehbar gelagerten. Fadenführer für natürliche
Fasern Die Erfindung betrifft Spinnmaschinen, die für natürliche Fasern bestimmt
sind und aus einem umlaufenden Spinntopf und einem rohrförmigen, in den Spinntopf
eingeführten Fadenführer besteben, wobei Spinntopf und/oder Fadenführer relativ
zueinander in axialer Richtung hin- und herbewegt werden.
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Bei den meisten bekannten Spinnmaschinen dieser Art ist der Fadenführer
drehfest gelagert, und wenn der Faden zwischen Streckwerk und Spinntopf aus irgendeinem
Grunde festgehalten, d. h. ganz oder stark abgebremst wird, so tritt in vielen Fällen
und insbesondere bei den harten und starken Bast- und Blattfasern, wie Hanf, Flachs,
Jute, Sisal u. dgl:, kein Fadenbruch ein, sondern das bereits versponnene und auf
der -Spinntopfwand abgelegte Garn wird infolge der Umlaufbewegung des Spinntopfes
von der Spinntopfwand abgezogen und auf den drehfest gelagerten Fadenführer aufgewickelt.
Der Spinnvorgang muß in solchen Fällen unterbrochen, der Spinntopf entleert und
der- Fadenführer von dem darauf gebildeten Fadenwulst befreit werden, wodurch längere
Unterbrechungen entstehen: Besonders nachteilig wirkt sich diese Rückwicklung des
Garnes auf den Fadenführer bei Spinnmaschinen mit hängend gelagertem Spinntopf aus.
Bei diesen Maschinen ist nämlich der Fadenführer durch den Hals des Spinntopfes
mit möglichst geringem seit liehem Zwischenraum durchgeführt. Der auf den Fadenführer
aufgewickelte Fadenwulst stößt- deshalb bei -der auf und ab gehenden Relativbewegung
des Fadenführers in bezug auf den Spinntopf gegen die Spinntopfdecke oder klemmt
sich in dem Spinntopfhals ein und führt größere mechanische Schäden, ja sogar das
Herausdrücken des Spinntopfes aus seinem Lager herbei. -Die Rückwicklung des Garnes
auf den Fadenführer kommt ferner besonders oft bei denjenigen Spinnniaschinen mit
umlaufendem Spinntopf vor, bei denen zwischen Streckwerk und Spinntopf eine Fadenbremse
oder_ sonstige, vorzugsweise- vom Fadenführer selbst getragene Reibungsflächen
angeordnet sind. Bei diesen Spinnmaschinen kann es sehr leicht vorkommen, daß Knoten,
Faserknäuel oder sonstige Verdickungen des zu -verspinnenden Faserstranges, die
ebenfalls besonders häufig bei den unregelmäßigen Bast- und Blattfasern anzutreffen
sind, sich zwischen den Reibungsflächen einklemmen und dadurch den Fadenlauf hemmen.
Eine -solche Abbremsung des zu verspinnenden Faserstranges bzw. des in Bildung begriffenen
Fadens, auch wenn sie nur für kurze Zeit erfolgt, kann sofort die Rückwicklung des
versponnenen Garnes auf -den Fadenführer =einleiten und in äußerst kurzer Zeit zu
der Bildung eines -größeren Fadenwulstes-auf dem Fadenführer führen. -Es sind nun
Topfspinnmaschinen bekannt, bei denen der Fadenführer um seine eigene Achse drehbar
gelagert ist und während des Spinnvorganges dauernd zwangläufig in derselben Drehrichtung
wie der Spinntopf umläuft.
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Bei- einer Anordnung dieser Art wird der umlaufende Fadenführer vom
Spinntopf getrennt durch einen Treibriemen angetrieben. Es ist deshalb infolge des
unvermeidlichen Treibriemenschlupfes, der noch durch die Zentrifugalwirkung bei
den in Frage kommenden hohen Umlaufgeschwindigkeiten beträchtlich vergrößert wird,
praktisch unmöglich, Fadenführer und Spinntopf mit genau gleicher Geschwindigkeit
umlaufen zu lassen, wie es erforderlich wäre, um bei Hemmung des Fadenlaufes die
Rückwicklung des Garnes vom Spinntopf auf den Fadenführer zu vermeiden. Ein anderer
Nachteil dieses getrennten Antriebes von Fadenführer und Spinntopf besteht darin,
daß bei der hin-- und hergehenden Relativbewegung zwischen Fadenführer und Spinntopf
die Drehantriebsglieder derselben zur Hälfte auf einem ortsfesten und zur Hälfte
auf einem beweglichen, auf- und ab gehenden Teil -der Spinnmaschine gelagert werden
müssen, wodurch kein gemeinsamer Antriebsmotor vorgesehen werden kann: Bei einer
anderen bekannten Anordnung ist der drehbar gelagerte Fadenführer derart durch Reibungsschluß
mit dem umlaufendem Spinntopf gekuppelt, daß
er unmittelbar vom
Spinntopf in derselben Umlaufrichtung, jedoch mit einem gewissen, durch den Schlupf
der Reibungsverbindung bedingten Geschwindigkeitsverlust mitgenommen wird. Hierbei
ist also die Umlaufgeschwindigkeit des drehbaren Fadenführers wesentlich kleiner
als diejenige des Spinntopfes, und die zwischen Fadenführer und Spinntopf auftretenden
Geschwindigkeitsunterschiede sind trotz der=- Umlaufbewegung des Fadenführers groß
genug, um beim Aufhalten des Fadenlaufes die Rückwicklung des Garnes auf den Fadenführer
herbeizuführen.
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Die dauernde Umlaufbewegung des Fadenführers bei den bisher bekannten
Anordnungen ist mit einem zusätzlichen Nachteil behaftet, wenn in dem umlaufenden
Fadenführer in an sich bekannter Weise innere, den Faden abreibende oder spannende
Flächen vorgesehen sind. In einem solchen Fall kann sich nämlich die bei dem Verspinnen
von natürlichen Fasern und insbesondere der langen Bast- und Blattfasern durch den
umlaufenden Fadenführer erteilte zusätzliche Drallgebung nachteilig auf die Regelmäßigkeit
der Fadendrehung auswirken. Es ist also in einigen Fällen erforderlich, daß der
mit dem gesponnenen Faden in Berührung kommende Fadenführerteil im normalen Spinnbetrieb
nicht umläuft, wobei trotzdem beim Aufhalten des Fadenlaufes eine Rückwicklung des
fertigen Garnes auf den Fadenführer vermieden werden soll.
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Es sind auch Spinnmaschinen bekannt, bei denen der eigentliche Fadenführer
drehfest angeordnet und mit einem rohrförmigen,. drehbar gelagerten Außenmantel
versehen ist, welch letzterer zusammen mit dem Fadenführer auf und ab bewegt wird
und durch eine Keil-Nut-Führungsverbindung mit dem Spinntopf gekuppelt ist. Dabei
wird der drehbare Außenmantel des drehfesten Fadenführers direkt, z. B. durch einen
Elektromotor, angetrieben und treibt seinerseits den mit ihm gekuppelten Spinntopf
an. Der Außenmantel des Fadenführers und der Spinntopf drehen sich also im Spinnbetrieb
dauernd in -derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit, während der eigentliche
Fadenführer nicht umläuft. Abgesehen davon, daß diese Anordnung einen nahezu doppelten
Materialaufwand in bezog auf die einfachen Fadenführer erfordert, weist sie auch
im Hinblick auf die -Fadenverspinnung einen schwerwiegenden Nachteil auf, der übrigens
auch bei den anderen, im Spinnbetrieb dauernd umlaufenden Fadenführern angetroffen
wird. Um bei der zuletzt besprochenen Anordnung die Rückwicklung des versponnenen
Garnes auf 'den Fadenführer mit Sicherheit zu verhindern, darf nämlich das untere
Ende des drehfesten Fadenführers nicht aus dem umlaufenden Fadenführermantel vorspringen,
d. h., der umlaufende Außenmantel muß sich mindestens genau bis zum unteren Rand
des dreh-=festen Fadenführers oder sogar etwas darüber hinaus erstrecken. Der aus
dem Fadenführer austretende Faden reibt also dauernd auf dem unteren Rand des umlaufenden
Fadenführermantels, d. h. auf einer Fläche, die sich dauernd mit derselben Geschwindigkeit
und in derselben Richtung wie der Spinntopf 'dreht. Dies bewirkt eine wesentliche
Verkürzung der die Drallgebung erfahrenden Fadenlänge, da der auf den Faden bremsend
einwirkende umlaufende Rand des Fadenführermantels gewissermaßen an Stelle der umlaufenden
Spinntopfwandung tritt und mindestens zum Teil die drallgebende Wirkung derselben
übernimmt. Dies könnte eventuell in Kauf genommen wer-' den, wenn die drallgebende.
Wirkung des umlaufenden Fadenführermantels nicht sehr unregelmäßig und schwer kontrollierbar
-wäre und sich zudem nicht nur teilweise, in Abwechslung mit derjenigen der Spinntopfwandung
bzw. in Ergänzung dazu äußerte, was Unregelmäßigkeiten in der Fadendrehung und letzten
Endes eine schlechtere Qualität des Garnes mit sich führt.
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Die vorstehend angeführten Nachteile der bisher bekannten Anordnungen
werden nun nach der Erfindung dadurch behoben, daß der drehbar gelagerte Fadenführer
weder direkt angetrieben wird, noch unmittelbar mit dem umlaufenden Spinntopf gekuppelt
ist, sondern durch den Spinntopf mittelbar über den Faden mitgenommen wird.
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Bei der Anordnung nach der Erfindung dreht sich also der Fadenführer
im normalen Spinnbetrieb nicht. Der untere Fadenführerrand und die unter Umständen
im Fadenführer angeordneten fadenspannenden öder fadenabreibenden Flächen üben deshalb
keine zusätzliche störende Drallgebung auf den Faden aus. Erst wenn der Faden in
seinem Lauf gehemmt, zwischen Fadenführer und Spinntopfwandung gespannt und dadurch
-veranlaßt wird, sich auf den Fadenführer aufzuwickeln, wird der drehbare Fadenführer
durch den umlaufenden Spinntopf mittelbar über den gesponnenen Faden mitgenommen
und in Umlaufbewegung versetzt. Die Drehung des Fadenführers erfolgt dabei in derselben
Richtung wie der Spinntopf und mit einer für die Vermeidung der Garnrückwicklung
voll ausreichenden, weil eben durch das Rückwicklungsbestreben des Garnes selbst
bedingten Geschwindigkeit. Besondere mechanische Mittel zum Antreiben des drehbaren
Fadenführers bzw. für die Kupplung desselben mit dem Spinntopf sind nicht erforderlich,
so daß die Anordnung nach der Erfindung wesentlich einfacher und billiger ist als
die bisher bekannten Ausführungen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt;
es zeigt Fig. 1 eine Topfspinnmgschine mit drehbar gelagertem Fadenführer im Längsschnitt
und Fig. 2 einen Querschnitt durch den Spinntopfhals nach Fig. 1.
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In den Figuren ist 1 der umlaufende, glockenartig ausgebildete
Spinntopf, der einen oberen Hals 101
aufweist und damit an dem Spinnmaschinengestell2
durch Wälzloger 3 hängend gelagert ist. Der Antrieb des Spinntopfes erfolgt durch
eine Riemenscheibe 4, die auf dem oberen Ende des Spinntopfhalses 101 befestigt
ist, Durch den Spinntopfhals 101 ist ein an sich bekannter rohrförmiger Fadenführer
5 in dem Spinntopf 1 eingeführt. Dieser Fadenführer 5 ist an einer
oberen, auf und ab bewegten Tragleiste 6 durch Wälzlager 7 um seine eigene Achse
drehbar gelagert.
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In dem Fradenführer 5 sind Reibungsflächen zur Vergleichmäßigung des
.Fadens während seiner Drehung und zur Führung desselben in der Fadenführermitte
vorgesehen. Diese Reibungsflächen bestehen aus einer schraubenförmig gewundenen
inneren Rippe 8, die z. B. aus einer im Fadenführer eingeführten, darin befestigten,
kernlosen, d. h. mit einer durchgehenden zentralen Öffnung 108 versehenen
und vorzugsweise steilgängigen Schnecke mit sehr kleinem inneren Durchmesser (s.
Fig. 2) gebildet ist. Der zu verspinnende Faserstrang ist durch die mittlere Üffnung
der kernlosen Schnecke 8 durchgeführt und kommt bei seiner Bewegung mit der inneren
schraubenförmig gewundenen Kante der Schnecke in Berührung. Dadurch wird.der Faden
während seiner Drehung leicht abgerieben, und die davon abstehenden Faserenden werden
abgestreift: Eine solche Abreibung
und Vergleichmäßigung des Fadens
ist insbesondere bei der Fliehkraftverspinnung von harten und unregelmäßigen Bast-
und Blattfasern, wie Flachs, Hanf, Jute u. dgl., und vor allem bei feineren Garnnummern
notwendig.
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Im normalen Spinnbetrieb dreht sich der Fadenführer 5 nicht, sondern
führt lediglich eine auf und ab gehende Bewegung aus. Kommt nun in dem zu verspinnenden
Faserstrang ein Knoten, Faserknäuel, Fremdkörper od. dgl. vor, der nicht direkt
durch die mittlere C)ffnung 108 der kernlosen Schnecke 8 durchgeheu kann, so gleitet
dieser auf der inneren Kante der Schnecke ab und wird auf einer schraubenförmigen
Bahn zwischen den Schneckenwindungen durch die Schnecke durchgeführt. Die Bewegung
des Fadens durch den Fadenführer 5, 8 wird deshalb weder gestört noch aufgehalten
oder abgebremst, d. h., die Ursache einer Rückwicklung des versponnenen Garnes auf
den Fadenführer 5 wird aufgehoben.
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Ist der im Faserstrang verfangene Knoten, Faserknäuel, Fremdkörper
od. dgl. so groß, daß er nicht in der beschriebenen Weise durch die Schnecke 8 durchtreten
kann, oder handelt es sich z. B. um langgezogene Verdickungen des Faserstranges,
die sich in der Schnecke einklemmen, so wird der Fadenlauf aufgehalten oder abgebremst.
Wenn in einem solchen Fall kein Fadenbruch eintritt, was besonders bei den starken
Bast- und Blattfasern ziemlich häufig vorkommt, so wird der drehbar gelagerte Fadenführer
5 von dem umlaufenden Spinntopf 1 durch den zwischen Auslaufmündung des Fadenführers
und Spinntopfwand gespannten Faden mitgenommen, d. h. in derselben Drehrichtung
wie der Spinntopf in Umlaufbewegung versetzt. Unter solchen Umständen kann sich
das bereits versponnene, auf der Spinntopfwand abgelegte Garn nicht auf den Fadenführer
aufwickeln.