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Rotierender Garnspinner
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Die Erfindung betrifft einen rotierenden Garnspinner zum Umspinnen
von strangförmigen Elementen unter Verwendung mehrerer Garnabläufe, die Jeweils
achsparallel zur Spinnerachse angeordnete Spulen enthalten, wobei der Garnabschlag
Uberkopf erfolgt.
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Rotierende Garnspinner zum Bespinnen von strangförmigen Elementen,
zum Beispiel in Form elektrischer und/oder optischer Kabel mit Zug- oder StUtzelementen
sind bekannt. Sie sollen eine möglichst große Zahl von Garnabläufen aufnehmen können.
Es ist bekannt, zu diesem Zweck die Garnabläufe entweder als Tangentialabläufe oder
als Uberkopfabläufe auszubilden und sie mit einer zur Spinnerachse parallelen Spulenachse
anzuordnen. Da die Garnspulen ruhend angeordnet sind, treten beim letztgenannten
Spinnertyp keine durch das Trägheitsmoment der Spule. (wie bei Tangentialabläufen)
verursachten Beschleunigungs- oder Verzögerungsprobleme auf.
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Auch werden die Spulenlager nicht durch Fliehkräfte in unerwUnschter
Weise beeinflußt. Gleichzeitig kann die Anzahl der Spulen im Spinner durch räumliches
Zusammenrücken vergrößert werden.
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Ein Problem bei derartig aufgebauten Garnspinnern besteht darin, daß
das abgeschlagene Garn nur durch eine Reibungs-Gaxnbremse und eventuell durch Umschlingung
gebremster Rollen straff gehalten werden kann. Dabei
Uberlagern
sich diesen beabsichtigten und leidlich definierten Bremskräften stark schwankende
Kräfte, die vom Uberkopfabschlag herrühren und die ihrerseits vom Füllungsgrad und
der Länge der Garnspule abhängen. Die Reibungsbremsen selbst sind auch insofern
nachteilig, als sie zum Aufscheuern des Garnes führen können und Knoten schlecht
oder garnicht passieren lassen. Außerdem kann sich das Garn durch mangelhafte PUhrung
und Bremsung auf der Spule leicht lockern.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile
des Uberkopfabschlags mit denen des Tangentialablaufs unter möglichst guter Beherrschung
der Fadenkräfte zu vereinen. Gemäß der Erfindung wird dies bei einem rotierenden
Garnspinner der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß jeder Spule ein fluchtend
hierzu verlauf ender, drehbar gelagerter Abschlagkäfig zugeordnet ist, daß das Garn
über den Rand des Abschlagkäfigs geführt ist und diesen antreibt und daß der Abschlagkäfig
mit einer Bremseinrichtung versehen ist.
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Da das Garn über den Rand des Abschlagkäfigs abgezogen wird, erfährt
dieser infolge der Zugkraft am Garn eine entsprechende Drehbewegung. Diese Drehbewegung
des Abschlagkäfigs wird durch eine entsprechende Bremseinrichtung verlangsamt, wobei
dieser Bremsvorgang so eingestellt werden kann, daß die gewünschte, definierte und
etwa gleichbleibende Zugspannung an dem Garn sichergestellt wird.
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Das überkopf abgeschlagene Garn läßt sich somit durch den gebremsten
Abschlagkäfig weitgehend störungsfrei und definiert bremsen, wobei ein unerwünschtes
Aufscheuern des Garnes vermieden ist, weil die Bremskräfte nicht nur auf die Garnoberflächen
wirken, wie dies sonst bei einer üblichen Reibungsbremse der Fall ist.
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Wenn die Konstanz der Bremskraft der erfindungsgemäßen Einrichtungen
noch nicht ausreichend ist, so kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ein
KraftfUhler vorgesehen werden, der fortlaufend die Zugspannung am Garn mißt. Mit
diesen Stellgrößen kann die Bremskraft definiert zusätzlich so verändert werden,
daß die gewUnschte Zugspannung fortlaufend in relativ engen Toleranzbereichen eingehalten
werden kann.
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Wenn die Kopplung zwischen dem Garn bzw. der Spule und dem Abschlagkäfig
nicht ausreichend groß ist, um die Beschleunigungs- und Verzögerungsprobleme hinreichend
sicher und genau zu beseitigen, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung so
verfahren werden, daß die memechanische Kopplung zwischen Garn bzw. Spule und. Abschlagkäfig
vergrößert wird. Dies kann gemäß einer ersten Ausführungsform in einfacher Weise
dadurch erreicht werden, daß an dem Abschlagkäfig Erhöhungen so angebracht sind,
daß das ablaufende Garn an ihnen anliegt und so ein freies Gleiten verhindert wird.
Weiterhin können zusätzlich oder allein für sich am Rand des Abschlagkäfigs Vertiefungen
angebracht sein, die so gestaltet sind, daß das ablaufende Garn in ihnen läuft,
wodurch ebenfalls ein freies Gleiten vermieden ist. Auf diese Weise wird der Mitnahme-Effekt
des ablaufenden Garnes so weit erhöht,.daß die Bremseinrichtung in dem notwendigen
Maß zur Erzielung einer gleichbleibenden und definierten Spannung des ablaufenden
Garnes beitragen kann.
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Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 in Vorderansicht
in schematischer Darstellung den Aufbau eines rotierenden Garnspinners, Figur 2
den Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß aufgebauten Garnablauf mit einem Abschlagkopf
und Figur 3 den Garnablauf nach Figur 2 in Frontansicht.
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In Figur 1 ist der schematisch dargestellte Spinnerkorb eines rotierenden
Garnspinners RG mit SK bezeichnet. Er weist im vorliegenden Beispiel sechs Garnabläufe
GA1 bis GA6 auf, aus denen die Jeweiligen Garnfäden zentrisch austreten und zu dem
strangförmigen Element hin gefUhrt sind, das durch den rotierenden Garnspinner RG
in einer entsprechenden Mittenöffnung hindurchtritt. Im vorliegenden Beispiel ist
angenommen, daß auf eine Kabelseele KS eine entsprechende &Bespin nung mit Zug-
und/oder Stütz elementen aufgebracht werden soll.
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Die Einzelheiten des Aufbaus eines einzelnen Garnablaufs sind aus
den Figuren 2 und 3 ersichtlich. In der Schnittdarstellung von Figur 2 ist die die
einzelnen Garnabläufe tragende rotierende Scheibe des Spinnerkorbes SK nur teilweise
dargestellt und mit SKS bezeichnet. Sie enthält für Jeden Garnablauf ein fest angebrachtes
Stützrohr SR, das koaxial zur Durchlaufrichtung der Kabelseele KS sich erstreckt.
Auf das Stützrohr SR wird die Garnspule SP aufgeschoben, wobei der Abschlag des
Garnes GN überkopf erfolgt. Im einzelnen wird das Garn GN über einen leichten Abschlagkäfig
AK geführt, der am äußeren Ende des Ablaufes drehbar gelagert ist und mit seiner
offenen Seite praktisch über die Garnspule SP gestülpt ist. Das Garn GN verläuft
zunächst von innen über den freien Rand des Abschlagkäfigs AK, wird dort nach außen
umgelenkt und
von dem rechten Rand aus in etwa radialer Richtung
zur Mittelachse der Anordnung hingeführt. Dort ist in dem die Gesamtanordnung umgebenden
Schutzgehäuse SG eine entsprechende Durchtrittsöffnung DO vorgesehen, aus der das
Garn GN austritt. Von hier aus nimmt es dann den in Figur 1 angedeuteten Verlauf
zu dem zu bespinnenden strangförmigen Gut KS im Zentrum des rotierenden Garnspinners
RG.
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Der gesamte rechte Teil der Anordnung nach Figur 2 mit dem Abschlagkorb
AK und den zugehörigen Bremseinrichtungen wird auf das Stützrohr SR aufgebracht.
Dies geschieht im einzelnen so, daß im Inneren des Stützrohr res SR eine FUhrungs-
und Zentriereinrichtung FZE vorgesehen ist, die koaxial zum Stützrohr SR verläuft
und fest in diesem gehalten ist. An dieser FUhrungs- und Zentriereinrichtung ist
ein Zentrierstift ZS angebracht, der sich nach rechts in Richtung auf die Öffnung
des Stützrohres SR hin erstreckt und dort mit seinem Außengewinde in eine Gewindebuchse
der Achse AC der gesamten Abschlag-Anordnung eingeschraubt ist. Diese Anordnung
besteht aus einer Anschlagscheibe AS, die mit entsprechenden (vergleiche Figur 3)
radialen Einschnitten RE versehen ist, um das Auf- und Abschrauben der Abschlagseinrichtung
auf den Zentrierstift ZS von Hand zu erleichtern. An der im Betrieb feststehenden
Anschlagscheibe AS ist weiterhin ein Bremsmagnet BR1 fest angebracht, der mit einer
Bremsscheibe BR2 zusammenwirkt, die drehbar gelagert ist und zwar zusammen mit einem
Flansch FL, der sowohl die Bremsscheibe BR2 als auch die Speichen SP1 bis SP4 des
Abschlagkorbes AK trägt. Der Flansch FL ist über ein Kugellager LA auf der Achse
AC gehalten und über zwei Kontermuttern MT1 und MT2 lagestabil gesichert. Die Bremseinrichtung
bestehend aus den Teilen BR1 und BR2 ist vorteilhaft als Hysteresebremse ausgebildet,
wodurch jeglicher
Abrieb vermieden wird und eine sichere und zuverlässige
Arbeitsweise auch über lange Zeit hin gewährleistet ist.
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Die Wirkungsweise der dargestellten Anordnung läßt sich wie folgt
beschreiben: Das ablaufende Garn GN wird über den freien (linken) Rand des Abschlagkäfigs
AK gezogen und am rechten Rand erneut nach innen zur Durchtrittsstelle D0 abgelenkt.
Durch den auf das Garn GN wirkenden Zug erfährt auch der Abschlagkorb AK ein Drehmoment
und setzt sich dadurch in Bewegung.
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Sind die Spulen voll und befindet sich der Ablaufpunkt des Garnes
am Rande der Spule, können Rupfkräfte auftreten, die durch die träge Masse des Abschlagkäfigs
geglättet werden.
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Die aus der Bewegung des Abschlagpunktes über die Spulenbreite folgende
Schwankung der Fadenkraft wird durch die geringe, in den wenigen Windungen von einem
Spulenflansch zum anderen gespeicherte Garnlänge weitgehend ausgeglichen und durch
die statistisch einander überlagerten Schwankungen aller Garnabläufe unwirksam.
Die mit der Radiusänderung der sich leerenden Spule wachsende Fadenkraft kann hingenommen
oder ggf. durch Bremsverstellung korrigiert werden. Die Umlenkstellen des Garnes,
insbesondere der Bereich der Austrittsstelle DO, können zur Ausbildung eines Kraftfühlers
und damit zur automatischen Bremsverstellung genutzt werden.
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Für den Fall, daß die mechanische Kopplung in Umfangsrichtung zwischen
dem Garn GN und dem Ablaufkorb KA nicht ausreichend groß ist, um ein hinreichend
hohes Drehmoment zu übertragen, das für die Einstellung einer entsprechend großen
Bremskraft und damit Zugkraft notwendig ist, können zusätzliche Maßnahmen getroffen-
werden,
um diese mechanische Kopplung zu vergrößern.
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Hierzu werden im Bereich des Abschlagkorbes AK Mitnahmeeinrichtungen
vorgesehen, die beim Abschlag des Garnes ein vergrößertes Drehmoment auf den Ablaufkorb
AK auszuüben gestatten. Im vorliegenden Beispiel sind über den offenen (linken)
Rand des Ablaufkorbes AK verteilt höcker- oder zapfenförmige Erhöhungen ER angebracht,
die vorteilhaft gleichmäßig über den Umfang des Ablaufkorbes AK verteilt sind (vergleiche
Fig. 3).
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An diesen stark gerundet ausgebildeten Erhöhungen liegt das abgeschlagene
Garn jeweils streifend seitlich an und ergibt dadurch ein vergrößertes Drehmoment
auf den Abschlagkorb. In gleicher Weise können derartige Erhöhungen auch zum Beispiel
am rechten, d.h. ablaufseitigen Rand des Abschlagkäfigs AK angebracht werden. Die
Erhöhungen ER können auch als elastische, vorstehende Drahtösen ausgebildet sein.
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Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Mitnehmereinrichtungen
oder auch allein für sich kann eine vergrößerte mechanische Kopplung zum Beispiel
auch durch Vertiefungen VT (vergleiche Fig.3) bewirkt werden, die in Form von ausgerundeten
Dellen am Außenrand am freien Ende des Abschlagkorbes AK angeordnet sind. Diese
Dellen können ebenfalls ergänzend oder allein für sich auch am rechten Rand des
Abschlagkorbes AK angebracht werden. Schließlich ist es auch möglich, Vertiefungen
VT und Erhöhungen ER in Kombination zu verwenden, wenn eine besonders hohe mechanische
Kopplung zwischen dem ablaufenden Garn und dem Abschlagskorb erzielt werden soll.
Durch die beschriebenen Maßnahmen ist ein freies Gleiten des ablaufenden Garnes
vermieden und es tritt ein ausreichend großer Mitnahmeeffekt auf. Die ausgerundeten
Vertiefungen VT dienen insbesondere dem Abschlag knickempfindlicher Glasgarne, während
Zapfen oder gar Ösen dem Abschlag von Aramidgarnen dienen.
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3 Figuren 7 Patentansprüche