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Zwirnmaschine
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Zwirnmaschine nach Anspruch 1.
Derartige Zwirnmaschinen werden üblicherweise als Flügelzwirnmaschinen bezeichnet.
Eine Flügelzwirnmaschine ist z. B. beschrieben in "Melliand Textilberichte" 1975
Heft 6, S. 431 in Verbindung mit Bild 3, Fig. 2.
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Flügelzwirnmaschinen dienen zum Zwirnen eines Fadens oder zum gleichzeitigen
Fachen und Zwirnen mehrerer Fäden. Gleichzeitig werden der Faden bzw. die Fäden
auf einer Spule aufgewickelt. Die bekannten Flügelzwirnmaschinen produzieren Spulen,
die maschinell weiterverarbeitet werden.
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Es hat sich jedoch in der Heimarbeiterindustrie insbesondere bei der
Herstellung kunsthandwerklich gefertigter Wollwaren, Baumwollwaren usw.
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der Bedarf ergeben, Fäden nach eigenem Wunsch zu zwirnen und/oder
zu fachen und dabei die Aufnahme der Fäden bereits derart zu bewirken, daß sich
eine für die Heimarbeit geeignete Aufmachung in Form eines Knäuels ergibt.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß eine Flügelzwirnmaschine
derart gestaltet wird, daß sie zur Herstellung von Knäueln geeignet ist und daher
den bisher mehrstufigen Arbeitsgang des Fachens, Zwirnens, Aufspulens und Umspulens
zu einem Knäuel zu einer Arbeitsstufe verbindet.
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Es entsteht hierdurch eine Maschine, auf der bei wirtschaftlichem
Einsatz kleine Mengen von Zwirn hergestellt werden können, wie z. B. in privaten
Haushalten, Hobby, Schule, Handarbeitsgeschäften, Einzelhandel, Kunstgewerbe, Handwerk,
Labor, Heimarbeit. Die für den Endverbraucher zum Stricken, Häkeln oder Weben bevorzugte
AufmachLing des Garns in einem Knäuel kann damit direkt beim Verbraucher erfolgen
und kann daher auch. nach den Wünschen und Vorgaben des Verbrauchers durchgeführt
werden.
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Für diese Anpassung der Garne an einen mengenmäßig eng begrenzten
und individuell bestimmten Einsatz-Zweck mußten bisher Spinnräder oder ähnliche
Einrichtungen eingesetzt werden. Jedoch wurden auch damit die Garnknäule nicht direkt
herstellbar, sondern es mußte eine Umspulung stattfinden.
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Nunmehr können in kleinsten Mengen auch hochwertige Zwirne hergestellt
werden, da die Erfindung durch die Koppelung des Zwirnflügels mit dem Förderwerk
ein gleichbleibendes Drallverhältnis von Touren pro Meter ermöglicht. Die Erfindung
verbindet erstmalig das Prinzip der Flügelzwirnmaschine mit einer Knäuelwicklung,
indem die Knäuel-Achse (12) schräg zur Flügelachse (15) angeordnet wird. Vorzugsweise
sollte der Schwerpunkt des entstehenden Knäuels (17) in der Flügelachse (15) liegen,
um im Laufe des Wickelvorgangs keine Unwuchten entstehen zu lassen.
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Dabei ist der Knäuelhalter (8) gegenüber dem Zwirnflügel (19) drehbar,
jedoch gebremst.
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Diese Bremse wird vorzugsweise einstellbar ausgestaltet, z. B. indem
am Ende der Achse des Knäuelhalters (8) ein Reibrad (24) vorgesehen wird, an dem
eine ortsfeste Bremsfahne mit -einstellbarer Federkraft anliegt. Weiterhin wird
ein Verlegeantrieb vorgesehen, der z. B. als hin-und hergehender Fadenführer ausgebildet
sein kann, der seinen Antrieb von dem Flügelwirtel erhält.
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Die Verlegung kann jedoch vor allem dadurch erfolgen, daß das Knäuel
relativ langsam um seine Knäuel-Achse gedreht wird. dadurch kommt im wesentlichen
Faden neben Faden zu liegen. Für samtliche Verlegungen gilt, daß der Verlegeantrieb
vom Flügelwirtel abgenommen wird, und zwar dadurch, daß der Flügelwirtel ein Sonnenrad
aufweist, mit dem ein Antriebsrad des Verlegegetriebes kämmt. Das Verlegegetriebe
ist drehbar auf dem Knäuelhalter gelagert. Als Sonnenrad und Räder des Verlegegetriebes
eignen sich insbesondere Reibräder, Zahnräder, Schneckenräder und Schnecken sowie
Riementriebe.
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In einer bevorzugten Ausführung werden der Flügelwirtel und der Knäuelhalter
auf der von der Fadenzufuhr abgewandten Seite des Knäuels gelagert. Dadurch ergibt
sich die leichte Zugänglichkeit des Knäuels, ein Merkmal, das für den Betrieb im
privaten Bereich und für kleine Mengen Zwirn besonders wichtig ist. Von besonderem
Vorteil ist auch, wenn auch das Fadenförderwerk, insbesondere eine Förderrolle konzentrisch
zum
Flügelwirtel und vorzugsweise auf diesem drehbar gelagert ist.
Dabei kann die Förderrolle einen eigenen Antrieb besitzen.
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Die Förderrolle kann in einer bevorzugten Ausführung synchron zu dem
Flügelwirtel angetrieben werden, dadurch entstehen Zwirne mit gleichbleibendem Drallverhältnis.
Zur Herstellung von Effektzwirnen ist es jedoch auch möglich, die Förderrolle mit
wechselnder Drehzahl anzutreiben, wodurch sich das Zwirnverhältnis über die Fadenlänge
ändert. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Förderrolle einen eigenen Antrieb
besitzt, der unabhängig vom Antrieb des Flügelwirtels einstellbar ist.
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Für die Lagerung der Förderrolle sieht die Erfindung eine Besonderheit
der Fadenführung vor, die ebenfalls sehr guter Zugänglichkeit des Knäuelhalters
dient. Und zwar wird das Garn - von einem Eingangs-Fadenführer auf der Flügelachse
kommend - zunächst über den Zwirnflügel und auf diesem an dem Knäuel vorbei geführt.
Nach beispielsweise einer halben Umschlingung der Förderrolle wird das Garn wieder
zurück über den Zwirnflügel, in den Bereich der Knäuelaufwicklung geleitet. Dort
verläßt das Garn den Zwirnflügel und läuft dem Umfang des Knäuels zu.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung beschrieben.
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Es zeigen: Die Figuren 1 - 3 Ausführungsbeispiele, die sich durch
gewisse, noch zu besprechende konstruktive Einzelheiten unterscheiden.
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In den Figuren 1 und 2 ist im Chassis 1 ein Motor 2 gelagert, der
über die Treibriemen 3 zum einen die Förderrolle 4 und zum anderen den Flügelwirtel
5 antreibt. Der Flügelwirtel 5 ist in dem Lager 22 des Chassis 1 frei drehbar in
Flügelachse 15 gelagert. Die Förderrolle 4 ist auf dem Flügelwirtel 5 frei drehbar
gelagert. Der Zwirnflügel 19 sitzt an dem Flügelwirtel 5 und umfährt bei Drehung
des Flügelwirtels 5 den Knäuelhalter 8. Der Knäuelhalter 8 ist auf einer Knäuelhalter-Achse
7 befestigt. Die Knäuelhalter-Achse 7 durchdringt den Flügelwirtel 5 konzentrisch,
ist jedoch von der Drehbewegung des Flügelwirtels 5 unabhängig. Die Knäuelhalter-Achse
7 ist ebenfalls in dem Chassis 1 in Lager 23 drehbar gelagert. An ihrem Ende befindet
sich ein Reibrad 24, das durch Anlage einer federnden Bremsfahne 25 mit Einstellmöglichkeit
durch die Bremsen-Verstellung 26 (Stellschraube) mehr oder weniger stark abgebremst
werden kann.
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An dem Knäuelhalter 8 ist die Achse 12 des Wickel-Kerns 9 drehbar
gelagert. Der Wickel-Kern 9 wird über das Sonnenrad 6, das Bestandteil des Flügelwirtels
5 ist, das Zwischenrad 21 und das Antriebsrad 20 mit starkem Untersetzungsverhältnis
in
eine langsame Umdrehung versetzt.
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Auf der Achse 12 ist der Wickel-Kern 9 befestigt, auf dem das Knäuel
17 gebildet wird.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von demjenigen
nach Figur 1 dadurch, daß in dem Getriebezug zwischen dem Sonnenrad 6 und dem Antriebsrad
20 zur Erzielung der notwendigen Untersetzung ein Schneckentrieb 21, 27 vorgesehen
ist. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist das Sonnenrad 6 als Schneckengewinde
ausgeführt. Die Drehung wird durch eine weitere Schnecke 27 auf das entsprechend
ausgebildete Antriebsrad 20 des Wickel-Kerns 9 übertragen.
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Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von den Ausführungsbeispielen
nach den Figuren 1 und 2 im übrigen auch dadurch, daß die Antriebe (2.1, 2.2) für
den Flügelwirtel 5 und die Förderrolle 4 unabgängig voneinander sind, und zwar wird
der Flügelwirtel 5 durch den Motor 2.1 und die Förderrolle 4 durch den Mbtor 2.2
angetrieben. Beide Motoren können mit konstanter aufeinander abgestimmter Drehzahl
also synchron zueinander angetrieben werden. Durch das veränderbare Drehzahl-Verhältnis
der Motoren lassen sich Garne mit jeweils unterschiedlichen Drallverhältnissen (Touren
pro Meter) erzeugen.
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Es ist jedoch auch möglich, das Drehzahl-Verhältnis dieser Motoren,
bei der Herstellung eines Knäuels periodisch oder auch nicht periodisch laufend
zu verändern, um hierdurch Effektzwirne herzustellen, die über ihre Fadenlänge unterschiedliche
Zwirnung aufweisen.
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Die Veränderbarkeit des Drehzahl-Verhältnisses kann ebenso durch Verwendung
von nur einem Motor 2 mit Verstellgetriebe vorgenommen werden.
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In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist dargestellt, daß aus drei
Fäden, die dem Eingangs-Fadenführer 13 mit Laufrichtung 14 zulaufen, ein Garn 16
hergestellt wird. Hierzu wird das Garn 16 zunächst in den Fadenführer 18 auf dem
Zwirnflügel 19 geführt. Von dort läuft das Garn 16 auf die Förderrolle 4, umschlingt
diese, und läuft wieder zurück auf den Zwirnflügel 19, der hierzu einen oder mehrere
Fadenführer 18 besitzt. Von dem Zwirnflügel 19 läuft das Garn 16 sodann zu dem Knäuel
17. Das Knäuel 17 wird auf seinem Knäuelhalter 8 - wie bereits beschrieben - in
langsame Umdrehung versetzt. Dadurch, daß die Knäuel-Achse 12 zur Drehachse 15 des
Zwirnflügels 19 schräg steht, bewirkt diese langsame Drehung des Knäuels 17, daß
sich der Auflaufpunkt des Garns 16 auf das Knäuel 17 ständig ändert.
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Dadurch wird eine Fadenlage neben die andere gelegt. Es erfolgt also
eine Verlegung des Garns 16 ähnlich der auch sonst beim Aufwickeln üblichen Changierung.
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Eine Besonderheit der Erfindung besteht mithin darin, daß das Garn
16 nicht vom Zwirnflügel 19 aus unmittelbar dem Knäuel 17 zuläuft. Vielmehr wird
das Garn 16 zunächst auf den Zwirnflügel 19 geführt, sodann von dem Zwirnflügel
19 wieder durch eine konzentrisch zur Zwirnachse 15 angeordnete und angetriebene
Förderrolle 4 wieder abgezogen, um danach wieder zurück über den Zwirnflügel 19
und von dort zum Knäuel 17 zu
laufen. In den Ausführungsbeispielen
ist dargestellt, daß die Fadentrumme, die der Förderrolle 4 zulaufen und die von
der Förderrolle 4 ablaufen, auf dem Zwirnflügel 19 parallel, dicht nebeneinander
geführt werden. Dies ist für die Funktion nicht erforderlich. Es ist auch möglich
und zur Vermeidung von Unwuchten sogar zweckmäßig zwei einander gegenüberliegende
Zwirnflügel vorzusehen, wobei das Garn sodann auf dem einen Zwirnflügel zur Förderrolle
hinlaufen und auf dem anderen Zwirnflügel wieder von der Förderrolle ablaufen und
dem Knäuel zugeführt werden kann.
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Ebenso kann der Zwirnflügel topfförmig ausgebildet sein, wobei der
Hinlauf des Garns zu der Förderrolle auf derselben oder einer anderen Mantellinie
des Topfes verläuft als der Rücklauf von der Förderrolle.
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Bezugszeichenliste 1 Chassis 2 Antrieb 2.1 Flügelantrieb 2.2 Förderwerk-Antrieb
3 Treibriemen 4 Förderrolle 5 Flügelwirtel 6 Sonnenrad 7 Knäuelhalter-Achse 8 Knäuelhalter
9 Wickel-Kern 10 Kerbschlitz 11 Garn-Ende 12 Knäuel-Achse, Achse des Wickel-Kerns
9 13 Eingangs-Fadenführer 14 Laufrichtung des zu zwirnenden Fadens 15 Flügelachse
16 Garn 17 Knäuel 18 Fadenführer 19 Zwirnflügel 20 Antriebsrad 21 Zwischenrad 22
Lager 23 Lager 24 Reibrad 25 Bremsfahne 26 Bremsen-Verstellung 27 Schneckengewinde
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