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Die Erfindung betrifft eine Spinnmaschine gemäss dem Oberbegriff
des unabhängigen
Anspruchs.
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Bei Spinnmaschinen mit einem Streckwerk und
einer Vorrichtung zur Drehungserteilung und zum Aufwinden wird üblicherweise
ein Fadenführer zwischen
dem Streckwerk und der Vorrichtung eingesetzt, welcher den Fadenlauf
auf einen Punkt in der Verlängerung
der Achse der Vorrichtung zum Aufwinden konzentriert. Eine derartige
Anordnung ist beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift
Nr. 4,332,059 dargestellt. Bei diesem Beispiel besteht die erwähnte Vorrichtung
aus einer rotierenden Spindel und einer Ring-Läufer-Kombination, die koaxial mit
der Spindel angeordnet ist. Wenn der Fadenführer mit dem Ring in axialer
Richtung der Spindel verschiebbar ist, kann mit einigermassen konstanter
Fadenspannung gesponnen werden, da der Fadenballon zwischen Ring
und Fadenführer
sich kaum verändert.
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Bei der Leistungssteigerung von Spinnmaschinen
der eingangs definierten Art stellt man fest, dass insbesondere
bei der Herstellung von sogenannten weich gedrehten Garnen mit einem
relativ geringen Drehungskoeffizienten vermehrt Fadenbrüche auftreten,
wenn eine bestimmte Spindeldrehzahl überschritten wird.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Spinnmaschine zu schaffen, welche auch für weich gedrehte Garne eine
hohe Arbeitsgeschwindigkeit zulässt.
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Diese Aufgabe wird mit einer Spinnmaschine gemäss den Merkmalen
des unabhängigen
Anspruchs gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass bei Anordnung eines die Ballonspitze festlegenden
Fadenführers
zwischen Spindel und Streckwerk in grösserer Entfernung von diesem
die dem Garn aufgezwungene Drehung am Fadenführer gestaut wird, so dass
in dem Garnstück
zwischen Streckwerk und Fadenführer
ein niedrigerer Drehungskoeffizient vorliegt als in dem Garnstück nach
dem Fadenführer. Dies
hat zur Folge, dass die Zugkraft im Garn zwischen Fadenführer und
Streckwerk in der Nähe
der Festigkeit des Garnes liegen kann, wodurch es unter ungünstigen
Bedingungen zum Garnbruch kommen kann. Die Verringerung des Abstandes
zwischen Streckwerk und Spindel ist nötig, damit der Fadenballon
bei Beginn der Bewicklung der Spindel nicht zu gross wird, was eine
unzulässig
hohe Zugkraft nach sich ziehen könnte.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
der Figuren im einzelnen beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine
Detailansicht eines Teils des Streckwerks und der Spindel
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2 eine
schematische Teilansicht einer Ringspinnmaschine in Längsrichtung
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2a ein
Detail aus 2
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3 eine
gegenüber 2 abgewandelte Ausführung.
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In 1 ist
die Spindel 22 mit der Achse 21 und einer daraufgesteckten
Hülse 24 andeutungsweise
dargestellt. Das auf die Spindel 22 bzw. Hülse 24 aufgewickelte
Garn 6 bildet eine Garnwicklung 7, die sich entlang
einer Bewicklungszone B erstreckt. Für die Bewicklung der Spindel 22 ist
die Vorrichtung 20 mit einer Ringbank 28, einem
Ring 281 und einem Läufer 283 vorgesehen.
Die Spindel 22 und die Vorrichtung 20 sind so
angeordnet, dass die Bewicklungszone B bis auf einen Abstand H =
50 bis 70 mm an den sogenannten Klemmpunkt P zwischen einer Walze 33 und
einer zugeordneten Rolle 33a austrittsseitig des Streckwerks 30 heranreicht.
Das Streckwerk 30 umfasst weitere Walzen, von denen nur
eine Walze 32 mit der gegenüberliegenden Rolle 32a gezeigt
ist. Letztere sind von Riemchen 31 zur Führung des
Vorgarns 5 umgeben. Die Riemchen werden durch Führungen 35 möglichst
nahe an die Walze 33 herangeführt. Auf der Eintrittsseite
der Walze 33 bzw. der Rolle 33a kann ein Kondensor 36 vorgesehen sein,
der trichterförmig
ausgebildet ist und den Faserstrom bündelt. Die Achse 21 der
Spindel 22 kann einen maximalen Abstand A = 3 mm von einer
achsparallelen Tangente T an die Walze 33 aufweisen. Aus 1 geht hervor, dass die
Achse der Walze 33 und die Achse 21 der Spindel 22 quer
zueinander liegen. Das um die Achse 21 rotierende Garnstück 6 bildet einen
sogenannten Fadenballon zwischen der Walze 33 und dem Läufer 283.
Die Ballonspitze liegt dabei auf der Tangente T. Ein Ballonbegrenzungsring 29 kann
vorgesehen sein, um den Ballondurchmesser zu begrenzen, wenn die
Ringbank 28 in grösserem Abstand
zur Walze 33 liegt.
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Während
beim konventionellen Spinnen mit einem herkömmlichen Fadenführer, auch Sauschwänzchen genannt,
beispielsweise bei kardierter Baumwolle, 20 tex, nur bis zu einem
Drehungskoeffizienten von α =
100 herab gesponnen werden kann, wird bei einer Anordnung gemäss der Erfindung
ein minimaler Drehungskoeffizient α zwischen 80 und 90 erreicht.
Garne mit weicherer Drehung können
damit mit höheren
Spindeldrehzahlen gesponnen werden. Für das Verspinnen von kurzen Fasern
empfiehlt es sich, einen Kondensor 36 vor der Walze 33 gemäss 1 anzuordnen, womit bessere Festigkeitswerte
und eine höhere
Gleichmässigkeit im
gesponnenen Garn erzielt werden kann.
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In 2 sind
die wichtigsten Teile einer Spinnmaschine in derselben Ansicht wie
in 1 in Längsrichtung
der Maschine dargestellt. Die Spinnmaschine 1 trägt mittels
eines Gestells 10 auf Füssen 12 ein
Gatter 4, in dem die Faserbandvorlage untergebracht ist.
Im vorliegenden Fall ist Vorgarn 5 auf Vorgarnspulen 3 aufgewickelt,
welches mittels des Streckwerks 30 abgezogen wird. Den
oberen Teil des Streckwerks 30 bildet die sog. Belastungseinrichtung 34,
mit der Rollen 32a, 33a gemäss 1 gegen die darunterliegenden Walzen 32, 33 gedrückt werden. Das
Vorgarn 5 wird im Bereich des Streckwerks vorzugsweise
unter einem Winkel β =
30...50° zur
Vertikalen, also zur Achse 21 der Spindel 22 geführt. Unterhalb
des Streckwerks 30 ist für jede Spinnstelle ein Saugrohr 62 angeordnet,
das in einen Kanal 64 mündet.
Die Vorrichtung 20 zur Drehungserteilung und zum Aufwinden
umfasst gemäss 2 bzw. 3 eine Ringbank 28 mit
einem Träger 28a,
weiterhin die Spindel 22 mit einer Hülse 24, wobei die
Spindel in der Spindelbank 23 montiert ist. Sie ist im
Lager 25 schwenkbar an Gestell 10 befestigt. Für die Verschwenkung
sorgt eine Hubvorrichtung 27, gemäss 2 aus einem Zylinder mit Kolbenstange
bestehend, wobei die Hubvorrichtung an einem Ende am Gestell 10,
am anderen Ende an der Spindelbank 23 angelenkt ist. Für den Antrieb
der Spindel 22 kann ein konventioneller Spindelantrieb 26,
bestehend aus einer Riemenscheibe 261, einem Riemen 262 und
einem Spanner 263 vorgesehen werden. Der Riemen 262 umschlingt
den Fuss der Spindel 22 knapp oberhalb der Spindelbank 23.
Der Spanner 263 ist durch eine Feder vorgespannt und hält den Riemen
straff. Bei Verschwenken der Spindelbank 23 mittels der Hubvorrichtung 27 kompensiert
der Spanner 263 die Verschiebung des Riemens 262.
Die Verschwenkbarkeit der Spindelbank 23 ist im Hinblick
auf das Abziehen der bewikkelten Hülsen 23 von den Spindeln 22 nötig, da
der Abstand zwischen der Oberkante der Hülse 24 und dem Streckwerk 30 sonst
zu klein wäre. Nachdem
die Spindelbank 23 verschwenkt wurde, so dass die Spindeln 22 auf
der Achse 21a liegen, kann die Abhebevorrichtung 50 in
Funktion treten. Sie besteht im wesentlichen aus mehreren entlang
der Spinnmaschine mehrfach verschwenkbaren Armen 56, an
deren Ende Greifer 54 für
die Hülsen 24 montiert
sind. Durch Verschwenken der Abhebevorrichtung um das Lager 52 sowie
quer dazu können
die bewickelten Hülsen 24 nach
unten zur Transporteinrichtung 40 abgesenkt werden. Sie
umfasst eine Bahn 42 mit darauf gleitenden Zapfenschlitten 44,
die von einem Fördermittel 46 in
Längsrichtung
der Spinnmaschine 1 verschoben werden. Mit der Transporteinrichtung 40 werden
leere Hülsen 24 unter
die Spindeln 22 gebracht und bewickelte Hülsen 24 abtransportiert.
Da die Ringbank 28 sich entlang der Spindelachse 21 bewegt,
ist eine Führung
bzw. Führungsstange 232 nötig, die
auf dem Träger 231 sitzt, welcher
mit der Spindelbank 23 verbunden ist. Ebenfalls kann auf
derselben Führung 232 ein
Ballonbegrenzungsring 29 mittels des Trägers 29a verschoben
werden. Dies ist vorteilhaft, wenn der obere Bereich der Bewicklungszone
B der Hülse 24 mit
Garn 6 bewickelt wird. Der Träger 28a und der Träger 29a sind
so auszubilden, dass letzterer von ersterem angehoben wird, wenn
im oberen Bereich der Bewicklungszone B gesponnen wird. Ein Antrieb 233 mit
einem Zugmittel 234 sorgt für ein programmgemässes Anheben
der Ringbank 28 im Pilgerschrittverfahren während des
Bewicklungsvorganges. Zur Konstanthaltung der Garnspannung insbesondere
im oberen Bereich der Bewicklungszone B empfiehlt es sich, die Drehzahl
der Spindel zu erhöhen,
da der Fadenballon in diesem Stadium immer kleiner wird; dies gilt
für den
Fall der feststehenden Spindel.
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Eine Alternative zu dem Konzept gemäss 2 ist in 3 dargestellt. Hier sind der Träger 28a für die Ringbank 28 sowie
der Träger 29a für den Ballonbegrenzungsring 29 fest
am Gestell 10 der Spinnmaschine 1 gelagert. Die
Relativbewegung zwischen Spindel 22 und Ringbank 28 besorgt
eine Hubvorrichtung 27 gemäss 3, mit einer Welle 271 mit einem
Schneckenradpaar angedeutet, wobei das Schneckenrad auf einer vertikal
angeordneten Spindel 272 sitzt. Die Spindel 272 weist
ein Gewinde auf, womit Muffen 273 den Spindelantrieb 26 mit
der Spindel 22 gemäss 3 vertikal verschieben.
Die Hubvorrichtung 27 und die Spindel 272 sind
wie in 3 dargestellt
ortsfest am Gestell 10 befestigt. Bei der Ausführungsvariante
gemäss 3 ist zweckmässig, den
Spindelantrieb 26 beispielsweise mit Einzelmotoren oder
mit einem Tangentialriemen auszustatten. Wenn die Spindelbank 23 aus
der Spinnposition in eine vom Streckwerk 30 möglichst
weit entfernte Position verschoben ist, kann ein herkömmlicher
Doffer bzw. eine herkömmliche
Abhebevorrichtung 50 gemäss 2 zum Abziehen der bewickelten Hülsen 24 von
den Spindeln 22 angeordnet werden. Mit einer Spinnmaschine
gemäss
der Erfindung ergeben sich neben den erwähnten textiltechnologischen
Vorteilen, verbunden mit einem relativ kleinen Fadenballon und der
damit einhergehenden besseren Spinnstabilität, weitere Vorteile wie höhere Leistungsfähigkeit
der Maschine und eine niedrige Bauhöhe. Die Vorteile rechtfertigen
den Mehraufwand für die
je nach Ausführungsform
zusätzlich
nötigen
Hubvorrichtungen 27.
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Damit das Verschwenken der Spindelbank 23 um
das Lager 25 die umliegenden Elemente, beispielsweise den
Antrieb 233 oder den Spindelantrieb 26, beeinflusst,
ist es zweckmässig,
den Antrieb 233 möglichst über dem
Lager 25 und dieses nahe beim Riemen 262 anzuordnen.
Folgende Mindestabstände
laut 2a sind anzustreben:
Horizontaler
Abstand
Lager 25/Antrieb 233
a ≤ 50 mm, insbesondere
30 mm
Vertikaler Abstand
Lager 25/Riemen 262
b ≤ 50 mm, insbesondere
30 mm.
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Weiterhin soll das Lager 25 möglichst
nahe an der Spindel 22 angeordnet sein.