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Zwirnvorrichtung, insbesondere zum Herstellen von Kordzwirn In dem
Patent 1074 457 ist eine Zwirnvorrichtung, insbesondere für die Herstellung von
Kordzwirn beschrieben, bei der zum Verzwirnen der Garne das von einer ersten Lieferspule
kommende Garn in Form eines Ballons um eine zweite, stillgehaltene Lieferspule herum
bewegt wird und bei welcher am freien Ende des Fadenballons von dem Fadenballon
angetriebene umlaufende Fadenführungen angeordnet sind, die die zu verzwirnenden
Garne unter vorbestimmten, vorzugsweise etwa gleich großen Winkeln gegenüber der
Achse des zusammengedrehten Zwirns in einem freien Vereinigungspunkt zusammenführen.
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Nach der Erfindung schließen bei der Zwirnvorrichtung nach dem Hauptpatent
die von dem Fadenballon angetriebenen drehbaren umlaufenden Fadenführungen Rollen
ein, die jeweils von einem der zu verzwirnenden Garne umschlungen sind und so untereinander
durch Getriebe verbunden sind, daß die Rollen zwangläufig mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
laufen.
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Bei dieser neuen Ausbildung der Zwirnvorrichtung nach dem Hauptpatent
werden die Garne dem freien Vereinigungspunkt nicht nur unter dem gleichen Winkel,
sondern auch noch mit der gleichen Geschwindigkeit zugeführt, so daß die Gleichmäßigkeit
des Kordzwirns noch verbessert wird.
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Die vor dem Vereinigungspunkt angeordneten, jeweils von einem der
Garne umschlungenen und durch Getriebe untereinander verbundenen Rollen sind von
einer Kordzwirnvorrichtung bekannt, bei der die Lieferspulen gleichmäßig über den
Umfang verteilt auf einem umlaufenden Träger angeordnet sind.
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Wenn der Fadenballon im Zusammenwirken mit der am Fadenaustritt aus
der Zwirnspindel angeordneten Garnspeicherfiäche seine Spannungsregelung ausübt
und dabei den Umschlingungswinkel an der Garnspeicherfläche ändert, ändert sich
auch die Zulaufrichtung des Garns zu der Rolle. Damit keine Störung bei dem Auflaufen
des Garns auf die Rollen auftritt, sollte das Garn auch bei einer Änderung des Umschlingungswinkels
an der Garnspeicherfläche immer etwa in der Rollenmittelebene bleiben. Hierzu werden
die Rollen zweckmäßigerweise mit ihrer Drehachse etwa senkrecht zu der Oberfläche
des von dem Ballon gebildeten Rotationskörpers und vorzugsweise die verlängerte
Achse der Zwirnspindel in einem gemeinsamen Punkt schneidend angeordnet.
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Das die Rollen verbindende Getriebe kann darin bestehen, daß jede
Rolle fest mit einem Zahnrad verbunden ist und diese mit den Rollen verbundenen
Zahnräder in ein lose auf seiner Achse sitzendes gemeinsames Zahnrad eingreifen.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Zwirnvorrichtung nach der Erfindung;
Fig.2 ist ein in größerem Maßstab gezeichneter Schnitt längs der Achse der neuen
umlaufenden Fadenführeinrichtung für die Garne; Fig. 3 zeigt die Fadenführeinrichtung
nach Fig. 2 im Grundriß; Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer abgeänderten Ausbildungsform
einer umlaufenden Fadenführeinrichtung für die Garne.
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In Fig. 1 ist die Gesamtanordnung einer Zwirnvorrichtung nach der
Erfindung gezeigt. Mit der Bezugsziffer 11 ist eine erste Lieferspule bezeichnet.
Von dieser wird das Garn X durch eine Garnführungsöse
13 hindurch
abgezogen. Anschließend läuft das Garn X durch die Fadenbremsen 15 hindurch, um
eine Leitrolle 15a mit einer Führungsnut herum in die hohle Zwirnspindel
16, die mit ihrer Achse gegenüber der Senkrechten etwas geneigt auf einem Rahmen
17 angeordnet ist. Aus der Spindel tritt das GarnX ausläuft über eine Fadenspeicherrinne
47 und dann durch einen frei fliegenden Ballon hindurch den insgesamt mit dem Bezugszeichen
88 bezeichneten, durch den Ballon angetriebenen umlaufenden Fadenführungen zu, die
gemäß der Erfindung eine besondere Ausbildung besitzen.
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Innerhalb eines auf der Spindel 16 drehbar gelagerten Gehäuses 60,
das durch ein Gewicht 60 a an dem Mitnehmen durch die Spindel gehindert ist, befindet
sich die zweite Lieferspule, von der das Garn Y abgezogen wird, das durch eine zentrale
Dünung in den Deckel des Gehäuses 60 durch die auf dem Deckel angebrachte Fadenbremse
78 und ebenfalls der umlaufenden Fadenführeinrichtung 88 zuläuft. Bei den Fadenbremsen
78 kann es sich um solche handeln, welche auf den Faden eine konstante Bremswirkung
ausüben. Die Fadenbremsen können jedoch auch solche mit selbsttätiger Spannungsregelung
sein.
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Von der umlaufenden Fadenführeinrichtung 88 laufen die Garne zu dem
freien Verein bQungspunkt und dann als Zwirn über das angetriebene Abzugwalzenpaar
144, 146 zu der über eine Ringkupplung 186 und eine Berührungswalze 154 angetriebenen
Aufwickelspule 152.
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Auf dem Deckel des Gehäuses 60 ist eine Tragkonstruktion 72 befestigt,
die am oberen Ende eine Klemmhülse 77 besitzt, in der die Lagerhülse 100 der umlaufenden
Fadenführungen 88 festgehalten ist.
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Die umlaufende Fadenführeinrichtung 88 ist in ihren Einzelheiten in
den Fig. 2 und 3 dargestellt. Sie umfaßt eine Welle 90, die an ihrem oberen Ende
einen Kopf 92 mit zwei voneinander abgewandten, nach oben und innen geneigten ebenen
Flächen 93 aufweist. Die Welle ist mittels zweier Wälzlager 94 und 96 in der Hülse
100 gelagert, die von der Klemmhülse 77 (Fig. 1) festgehalten ist. In jeder der
ebenen Flächen 93 des Kopfes 92 ist eine Bohrung 102 vorgesehen, deren Achse senkrecht
zur Ebene der betreffenden Fläche steht. In jeder der Bohrungen 102 ist ein Achsstummel
106 eingeschraubt, auf welchem eine Fadenrolle 116 bzw. 116' drehbar gelagert ist.
Die Rollen weisen am Umfang eine tiefe Rille 118 auf; sie sind in einem Stück mit
Kegelzahnrädern 120 bzw. 122 verbunden, welche in ein kronenförmiges Kegelrad 126
eingreifen, das auf der Welle 90 frei drehbar gelagert ist und die Hülse 100 nicht
berührt. Die ganze Fadenführeinrichtung 88 wird in Längsrichtung durch eine auf
das untere Ende der Welle 90 aufgeschraubte Mutter 129 zusammengehalten.
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Durch die Welle 90 und den Wellenkopf 92 erstreckt sich ein Kanal
130 hindurch. In das obere Ende des Kanals 130 ist das eine Ende einer trogähnlichen
Garnführung 132 eingepreßt, die sich von dem oberen Ende des Kanals aus nach oben
und seitlich zu der Rolle 116' erstreckt. Die Garnführung 1,32
endet in einer
Lippe 134, die sich etwa tangential zur Umfangsfläche der Rille 118 der Ro1Qe 116'
erstreckt. Der seitliche Teil der Garnführung 132 trägt einen nach oben ragenden
Halter 133 aus Blech, an dem ein von dem Garn umschlungener Fadenbremsstift 135
befestigt ist. Die Spannung des Garns Y auf seinem Weg zu der Rolle 116' ist im
wesentlichen durch die Einstellung der Fadenbremsen 78 bestimmt. Es hat sich gezeigt,
daß dann, wenn ein Garn geringer Bruchfestigkeit, z. B. ein Kunstseidegarn, mit
verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch die Vorrichtung hindurchläuft, einzelne
Fäden brechen können, da das Garn zwischen der Rolle 116' und den Fadenbremsen 78
gezwirnt wird. Faden-- bzw. Faserbrüche lassen sich bei derartigen Garnen vermeiden,
wenn man dem Garn Y kurz vor seiner Berührung mit der Rolle 116' eine zusätzliche
Spannung verleiht. Diese zusätzliche Spannung wird durch den vom Garn Y umschlungenen
Bremsstift 135 aufgebracht, der oberhalb der trogähnlichen Garnführung 132 angeordnet
ist; durch sie wird die durch die Fadenbremsen 78 aufgebrachte Spannung in dem Zwirnungsbereich
des Garns Y herabgesetzt, so daß das Auftreten von Faden- bzw. Faserbrüchen in dem
Garn vermieden wird. Da man somit in dem Garn Y eine verhältnismäßig hohe Spannung
aufrechterhalten kann, wird es durch die verhältnismäßig hohe Spindeldrehzahl, die
erforderlich ist, um dem durch das Garn X gebildeten Ballon eine zu der Spannung
des Garns Y passende Spannung zu verleihen, möglich, hohe Fertigungsgeschwindigkeiten
zu erreichen.
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An dem Wellenkopf 92 ist eine Garnführungsöse 136 befestigt (Fig.
3), deren Achse sich mehr oder weniger tangential zur Umfangsfläche der Nut 118
der Rolle 116 erstreckt.
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Die Drehbewegung des die zweite, innere Lieferspule und das Gehäuse
60 in Form des Ballons umkreisenden Garns X bewirkt eine entsprechende Drehbewegung
der Fadenführeinrichtung 88, da cfias Garn X an der Garnführungsöse 136 angreift.
Wenn sich die Fadenführeinrichtung dreht, leiten die von den Garnen X und
Y umschlungenen Rollen 116 und 116' die Garne ständig unter im wesentlichen
dem gleichen Winkel dem freien Vereinigungspunkt bzw. Zwirnpunkt zu.
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Der Lauf der Garne durch die Zwirnvorrichtung hindurch wird durch
die Abzugsrollen 144 und 146 hervorgerufen. Die Garne versetzen die Rollen 116 und
116' in Drehung. Da die Rollen 116 und 116' durch das Zwischenrad 126 formschlüssig
miteinander verbunden sind, muß eine Drehbewegung der einen Rolle eine entsprechende
Drehbewegung der anderen Rolle hervorrufen. Wenn die Garne richtig eingefädelt sind,
ist es somit unmöglich, daß sich das eine Garn mit einer höheren Laufgeschwindigkeit
durch die Zwirnvorrichtung hindurchbewegt als das andere Garn.
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Die eingefädelte Fadenführeinrichtung 88 dreht sich bei einer Zwirndrehung
in S-Richtung, in Fig. 3 gesehen, entgegen dem Uhrzeigersinn. Die geometrischen
Verhältnisse der Rollen 116 und 116' sowie des Getriebes 120, 122, 126 sind so gewählt,
daß die Garnlaufgeschwindigkeit der Garne X und Y innerhalb des gewünschten
Zwirnungsbereichs zu einer solchen Drehgeschwindigkeit der Rollen führt, daß sich
das Zwischenrad 126 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, jedoch mit einer
resultierenden Drehzahl, die etwas geringer ist als diejenige der umlaufenden Fadenführeinrichtung.
Das Zwischenrad 126 trifft auf Luftwiderstand, außerdem ist Lagerreibung und Reibung
an den Zähnen des Zwischenrads vorhanden. Dadurch wird ein der Drehung entgegengesetztes
Drehmoment aufgebracht. Man kann ein zusät:
t.:caes L":umomert hervorrufen,
indem man am Umfang des Zwischenradkörpers Flügel 140 vorsieht. Da das Zwischenrad
126 langsamer umläuft, als sich die Rollen 116, 116' um die verlängerte Achse der
Zwirnspindel drehen, gegenüber dieser Drehung also zurückbleibt, wird die Drehbewegung
der mit dem Zwischenrad 126 kämmenden Rollen 116 und 116' durch dieses Gegendrehmoment
am Zwischenrad unterstützt. Diese Unterstützungswirkung ist vorzugsweise so abgestimmt,
daß sie dem von den Lagern der Rollen aufgebrachten Widerstand entspricht. Da die
Betriebsdrehzahl der Spindel etwa 6000 bis 10000 Umdrehungen in der Minute beträgt,
können die auf die Lager der Rollen wirkenden Fliehkräfte 1000 g bis 3000 g betragen,
wodurch die Lagerreibung auf ein Vielfaches vergrößert wird. Wenn die Lagerreibung
zu groß ist, tritt ein Schlupf des Garns auf, wodurch die Wirksamkeit der Rollen
bezüglich der Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Laufgeschwindigkeit der beiden
Garne zu dem Zwirnungspunkt herabgesetzt wird. Bei der Aufbringung eines ausreichenden
Widerstandes auf das Zwischenrad 126 ist diese Schwierigkeit ausgeschaltet und eine
optimale Qualität des Kordfadens gewährleistet.
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Der auf der beschriebenen Zwirnvorrichtung erzeugte Kordfaden besitzt
verbesserte Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Dehnung, Verschleißwiderstand
und Dauerbiegefestigkeit. Die symmetrische Anordnung der Rollen 116 und 116' ermöglicht
zusammen mit dem Gleichlauf der Rollen auf eine genaue Regelung der Spannung in
den Garnen X und Y auf ihrem Weg zu der entsprechenden Rolle zu verzichten. Eine
solche Spannungsregelung wäre andernfalls erforderlich, um einen gleichmäßigen Kordzwirn
zu erzielen.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Lagerung
der umlaufenden Fadenführeinrichtung 88 an dem Deckel des Gehäuses 60 für die innere
Lieferspule befestigt. In manchen Fällen, insbesondere beim Einfädeln der Vorrichtung,
kann sich diese Anordnung als nachteilig erweisen. Fig. 4 zeigt nun eine andere
Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Zwirnvorrichtung, bei der der Lagerbock der
umlaufenden Fadenführeinrichtung am Rahmen der Zwirnvorrichtung befestigt ist. Oberhalb
des Gehäuses für die innere Lieferspule ist eine Lagerhülse 250 derart von einem
Teil des Rahmens aus über einen Arm 252 gehalten, daß sie axial mit der Zwirnspindel
fluchtet. In ihr ist durch Wälzlager 253 eine nach unten hängende drehbare Hohlwelle
254 gelagert. Der unterhalb der Hülse 250 befindliche Abschnitt 256 der Welle besitzt
einen größeren Durchmesser und weist einen durchgehenden Längsschlitz auf, der sich
außer an den oberen Ecken bei 258 und am unteren Ende bei 260 ganz durch die Welle
hindurch erstreckt. Die Begrenzungen des Schlitzes an den Wellenabschnitten 258
und 260 sollen abgerundet und glatt sein, damit die Garne bzw. der Zwirn nicht gebremst
oder abgeschliffen werden können. Am unteren Ende des geschlitzten Abschnittes 256
ist eine Wellenverlängerung 262 vorgesehen, die ein unabhängig drehbares, als Kegelzahnrad
ausgebildetes Zwischenritze1264 sowie eine kleine Plattform 266 trägt, die geneigte
Flächen 268 aufweist, und mit der Verlängerung 262 durch eine Klemmschraube 270
verbunden ist, so daß sie sich zusammen mit der Verlängerung dreht. In jeder der
Flächen 268 ist senkrecht zur Fläche eine Gewindebohrung zur Aufnahme eines Achsstummels
272 vorgesehen, auf dem je eine frei drehbare Rolle 274 sitzt, die an ihrem unteren
Ende eine Kegelverzahnung 276 trägt, welche mit dem Zwischenzahnrad 264 kämmt. Unterhalb
der Plattform 266 ist an der Verlängerung 262 ein zusammen mit dieser drehbarer
Ring 278 befestigt, von dessen einander gegenüberliegenden Seiten Fadenführungen
280 wegragen. Deren Ösen sind annähernd tangential zu den ihnen gegenüberliegenden
Punkten auf der Umfangsfläche der betreffenden Rolle 274 angeordnet. Am äußersten
Ende der Verlängerung 262 ist eine nach unten ragende L- oder U-förmige Fadenführung
282 für das von der innenliegenden Lieferspule kommende Garn Y vorgesehen.
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Bei dieser Ausbildung der umlaufenden Fadenführeinrichtung liegt der
freie Vereinigungspunkt bzw. Zwirnpunkt der Fäden innerhalb des durchgehenden Schlitzes
in dem Wellenabschnitt 256.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung ist es wichtig, daß
die Fäden schlupffrei an den Umfangsflächen der Rollen angreifen, um diese mitzunehmen.
Eine solche schlupffreie Berührung ergibt sich gewöhnlich, wenn die Rollen vollständig
aus Metall bestehen und wenn eine ausreichende Zahl von Fadenwindungen um die Rollen
herumgelegt ist. Natürlich müssen die Umfangsflächen der Rollen glatt sein.