DE19516414A1 - Spinnmaschine mit Fadenführer am Streckwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnmaschine gemäß dem Ober­ begriff des unabhängigen Anspruchs.

Bei Spinnmaschinen mit einem Streckwerk und einer Vorrich­ tung zur Drehungserteilung und zum Aufwinden wird üblicher­ weise ein Fadenführer zwischen dem Streckwerk und der Vor­ richtung 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 Faden­ führer mit dem Ring in axialer Richtung der Spindel ver­ schiebbar ist, kann mit einigermaßen konstanter Fadenspan­ nung gesponnen werden, da der Fadenballon zwischen Ring und Fadenführer sich kaum verändert.

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 auf treten, wenn eine bestimmte Spindeldrehzahl überschritten wird.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spinnma­ schine zu schaffen, welche auch für weich gedrehte Garne eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit zuläßt.

Diese Aufgabe wird mit einer Spinnmaschine gemäß den Merk­ malen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen An­ sprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei An­ ordnung 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.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren im ein­ zelnen beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Detailansicht eines Teils des Streckwerks und der Spindel

Fig. 1a, b Teilansichten der Konfiguration gemäß Fig. 1

Fig. 2 eine schematische Teilansicht einer Ringspinn­ maschine in Längsrichtung

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführung.

In Fig. 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 Vor­ richtung 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 Streck­ werk 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 bün­ delt. Die Achse 21 der Spindel 22 kann einen maximalen Ab­ stand A = 3 mm von einer achsparallelen Tangente T an die Walze 33 aufweisen. Aus Fig. 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 im Fadenführer bevorzugt auf der Achse 21. Ein Ballonbegrenzungsring 29 kann vorge­ sehen sein, um den Ballondurchmesser zu begrenzen, wenn die Ringbank 28 in größerem Abstand zur Walze 33 liegt.

Möglichst nahe beim Klemmpunkt P liegt ein Fadenführer 37, der in Fig. 1a im Grundriß gezeigt ist. Der Fadenführer 37 ist vorzugsweise aus Draht gebogen und liegt in einem Ab­ stand x unterhalb des Klemmpunktes P und um das maß y ge­ genüber der Tangente T horizontal verschoben. Die U-förmige Führungspartie des Fadenführers 37 hat eine lichte Weite z.

Folgende Werte der Masse haben sich als günstig herausge­ stellt:

x = 2 . . . 15 mm, vorzugsweise 10 mm
y = 0.5 . . . 4 mm, vorzugsweise 1 mm
z = 0.2 . . . 2 mm, vorzugsweise 1 mm.

Durch den Fadenführer 37 wird der Eindrehvorgang des Faser­ stromes hinter dem Klemmpunkt P begünstigt, weil sich der Fadenballon unterhalb des Fadenführers 37 kaum auf das so­ genannte Spinndreieck auswirken kann. Dieser Sachverhalt ist aus Fig. 1b schematisch zu ersehen, welche eine Ansicht auf den Fadenlauf gemäß Pfeil F in Fig. 1 darstellt. Bis zum Klemmpunkt P wird das Faserband des Vorgarns verstreckt, danach werden die Fasern im Spinndreieck zusammengezogen und eingedreht. Durch die Umlenkung des Garns 6 im Fadenführer wird verhindert, daß Querbewegungen des Fadenballons, strichpunktiert angedeutet, Deformationen im Spinndreieck erzeugen, die den Eindrehungsvorgang zwischen Klemmpunkt P und Fadenführer 37 stören könnten. Der Fadenführer soll möglichst nahe am Klemmpunkt sitzen, aber so weit entfernt, daß das Spinndreieck noch Platz hat.

Während beim konventionellen Spinnen mit einem herkömmlichen Fadenführer, auch Sauschwänzchen genannt, beispielsweise bei kardierter Baumwolle, 20 tex, nur bis zu einem Drehungsko­ effizienten von α = 100 herab gesponnen werden kann, wird bei einer Anordnung gemäß der Erfindung ein Drehungskoef­ fizient 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 Fig. 1 an­ zuordnen, womit bessere Festigkeitswerte und eine höhere Gleichmäßigkeit im gesponnenen Garn erzielt werden kann.

In Fig. 2 sind die wichtigsten Teile einer Spinnmaschine in derselben Ansicht wie in Fig. 1 in Längsrichtung der Ma­ schine dargestellt. Die Spinnmaschine 1 trägt mittels eines Gestells 10 auf Füssen 12 ein Gatter 4, in dem die Faser­ bandvorlage 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 sogenannte Belastungseinrichtung 34, mit der Rollen 32a, 33a gemäß Fig. 1 gegen die darun­ terliegenden 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 Fig. 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 Fig. 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 um­ schlingt den Fuß der Spindel 22 knapp oberhalb der Spin­ delbank 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 bewic­ kelten 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 be­ steht 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 Ab­ hebevorrichtung um das Lager 52 sowie quer dazu können die bewickelten Hülsen 24 nach unten zur Transporteinrichtung 40 abgesenkt werden. Die umfaßt eine Bahn 42 mit darauf glei­ tenden 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 abtranspor­ tiert. 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 Be­ reich der Bewicklungszone B gesponnen wird. Ein Antrieb 233 mit einem Zugmittel 234 sorgt für ein programmgemäßes An­ heben der Ringbank 28 im Pilgerschrittverfahren während des Bewicklungsvorganges. Zur Konstanthaltung der Garnspannung insbesondere im oberen Bereich der Bewicklungszone B emp­ fiehlt es sich, die Drehzahl der Spindel zu erhöhen, da der Fadenballon in diesem Stadium immer kleiner wird.

Eine Alternative zu dem Konzept gemäß Fig. 2 ist in Fig. 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 Relativbe­ wegung zwischen Spindel 22 und Ringbank 28 besorgt eine Hubvorrichtung 27 gemäß Fig. 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 Fig. 3 vertikal verschieben. Die Hubvorrichtung 27 und die Spindel 272 sind wie in Fig. 3 dargestellt ortsfest am Gestell 10 befestigt. Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 3 ist zweckmäßig, den Spindelantrieb 26 beispielsweise mit Einzelmotoren oder mit einem Tangentialriemen auszustatten. Wenn die Spindel­ bank 23 aus der Spinnposition in eine vom Streckwerk 30 möglichst weit entfernte Position verschoben ist, kann ein herkömmlicher Doffer bzw. eine herkömmliche Abhebevorrich­ tung 50 gemäß Fig. 2 zum Abziehen der bewickelten Hülsen 24 von den Spindeln 22 angeordnet werden. Mit einer Spinnma­ schine 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 Leistungsfä­ higkeit der Maschine und eine niedrige Bauhöhe. Die Vorteile rechtfertigen den Mehraufwand für die je nach Ausführungs­ form zusätzlich nötigen Hubvorrichtungen 27.

Claims (8)

1. Spinnmaschine mit einer Vorrichtung (20) zur Drehungserteilung und zum Aufwinden mit einer Spindel (22) und einem Streckwerk (30) mit mehreren Walzen (32, 33), dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (22) so unter­ halb der auslaufseitigen Walze (33) des Streckwerks (30) plaziert ist, daß die Achse (21) der Spindel (22) mit einem Abstand (A) von maximal 3 mm neben einer parallel zur Achse (21) liegenden Tangente (T) an die quer zur Spindel (22) liegende Walze (33) liegt, daß die Be­ wicklungszone (B) an der Spindel (22) bis auf einen mi­ nimalen Abstand (H) = 50 bis 70 mm an den Klemmpunkt (P) zwischen der Walze (33) und einer ihr gegenüberliegenden Druckrolle (32a) heranreicht, und daß zwischen der Vorrichtung (20) und dem Streckwerk (30) ein eine Bal­ lonspitze des Garns (6) festlegender Fadenführer (37) möglichst nahe am Klemmpunkt (P) angeordnet ist, und daß der Winkel β zwischen der Achse (21) und dem Fa­ serstrom im Streckwerk zwischen 30° und 50° beträgt.

2. Spinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (20) einen Ring (281) mit einem Läufer (283) auf einer Ringbank (28) aufweist.

3. Spinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringbank (28) ortsfest und die Spindel (22) während des Aufwindevorganges in Achsrichtung ver­ schiebbar ist.

4. Spinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (22) ortsfest und die Ringbank (28) während des Aufwindevorgangs in Richtung der Achse (21) der Spindel (22) verschiebbar ist.

5. Spinnmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (22) in einer Spindelbank (23) gelagert ist, welche in einem Lager (25) gegenüber dem Gestell (10) der Spinnmaschine verschwenkbar ist, und daß auch die Ringbank (28) mit der Spindelbank (23) verschwenkbar ist.

6. Spinnmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hubvorrichtung (27) für die Spindelbank (23) vorgesehen ist, mit einer Führung (270) für die Spin­ delbank (23) entlang des Gestells (19) der Spinnmaschi­ ne.

7. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkpunkt für das Garn im Fadenführer (37) innerhalb folgender Koordina­ tenbereiche (x, y) liegt:

• - Vertikaler Abstand x = 2 . . . 15 mm, insbes. 10 mm
• - Horizontaler Abstand y = 0.5 . . . 4 mm, insbes. 1 mm.

8. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite (Z) im Fadenführer (37) zwischen 0.2 und 2 mm, insbesondere 1 mm beträgt.