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Die
Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung, insbesondere für eine Ringspinn-
oder Ringzwirnmaschine, mit einer von einem Wirtel angetriebenen Spindelwelle
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum
Bilden einer Unterwindung in einer Spinnvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 15.
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Aus
der
DE 22 20 355 A ist
eine Spindel für Streckzwirnmaschinen
bekannt, welche zum Aufnehmen des oberen Begrenzungsringes einer
Unterwindkrone eingerichtet ist.
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Bei
einem bekannten Verfahren zum Aufwickeln eines Garnes auf einen
Unterwindbereich einer Spindel mit Profilierungen in einer Spinnstelle
nach der
DE 42 21 676
A1 wird das Garn im Unterwindbereich in Wellenlinien geführt.
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Bei
einer weiteren bekannten Spinnvorrichtung nach der
DE 44 35 515 A1 wird ein
Faden auf eine Hülse,
welche auf einer Spindelwelle mit Unterwindkrone sitzt, aufgewickelt.
Die Spindelwelle ist in einem Wirtel angeordnet, der von einer Gleithülse mit einem
Innenflansch und einem Außenflansch
umgeben ist.
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Um
ein sicheres Auftrennen und damit Zerstören von Unterwindungen zu erreichen,
weist der Unterwindbereich von Textilspindeln einer Ringspinnmaschine
nach der
DE 195 27
231 A1 Nuten auf, in die bei laufender Spindel Schneiden
eintreten. Um eine Berührung
zwischen den Schneiden und den Stegen zwischen den Nuten zu vermeiden,
sind die Schneiden auf einem durch einen Elektromotor angetriebenen
Rotor angeordnet.
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In
der Unterwindpartie einer Spindel für eine Ringspinnmaschine nach
der
DE 195 40 846
A1 sind Partikel aus Metall oder Mineralien aufgespritzt
bzw. aufgeklebt, wodurch sich eine gute Haftfähigkeit für das im Bereich der Unterwindpartie
aufzuwickelnde Garn ergibt.
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Eine
gattungsgemäße Spinnvorrichtung
ist beispielsweise bekannt aus der
EP 0 462 467 B1 und besteht aus einer mit
einer Unterwindkrone und einer Festlegehülse versehenen Spindelwelle
und einem auf einem Ringrahmen vorgesehenen Spinnring mit einem
Läufer.
Die Festlegehülse
oder Gleithülse
ist von einer Druckfeder zwischen der Stirnfläche des Wirtels und einem Flansch
der Festlegehülse
gegen die Unterwindkrone hin vorgespannt. Die Festlegehülse ist
mit einem Außenring
versehen, der an einem Anschlag am Ringrahmen anliegt. Mittels des Ringrahmens
wird somit die Festlegehülse
in einem begrenzten Bereich nach oben oder nach unten bewegt. Beim
Unterwinden befinden sich der Ring und der Läufer unterhalb der Unterwindkrone,
so dass die Festlegehülse
von der Unterwindkrone angehoben ist. Bei der Doffbewegung, wenn
der Ringrahmen nach oben bewegt wird, geht auch die Festlegehülse mit
nach oben und klemmt das unterwundene Garn gegen die Unterwindkrone
ein, so dass das Garn an der Unterwindkrone abgerissen wird.
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Es
hat sich in der Praxis herausgestellt, dass die Unterwindung in
den Ringspalt S gemäß 2a zwischen der Festlegehülse und
dem unteren Bereich der Spindelwelle unterhalb der Unterwindkrone eingeklemmt
werden kann, so dass die Unterwindung auf der Spindelwelle verbleibt
und zusätzlich entfernt
werden muss. Sofern das Personal die Störung überhaupt bemerkt, muss es dafür sorgen,
dass die Unterwindung sehr schnell entfernt wird, damit beim anschließenden Weiterspinnen
keine Fehlfunktionen resultieren.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine vorbekannte Spinnvorrichtung
derart zu verbessern, dass die Unterwindungen durch die Festlege-
oder Gleithülse
nicht mehr in den erwähnten
Ringspalt eingeklemmt werden können,
und damit Eingriffe durch das Personal unterbleiben können.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Spinnvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
15 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung entnimmt man
den Patentansprüchen
2 bis 14.
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Die
auf der Spindelwelle unterhalb der Unterwindkrone vorgesehenen Abstandhalter,
welche bevorzugt auf einem auf die Spindelwelle aufgepressten Hülsenteil
sitzen, bewirken, dass die Unterwindungen nicht unmittelbar auf
der Spindelwelle liegen, sondern mehr oder weniger auf einem von
dieser beabstandeten Kreiszylinder. Damit wird wirksam verhindert,
dass die Unterwindungen in den Ringspalt zwischen der Gleithülse und
der Spindelwelle eingeklemmt werden können. Ein zusätzlicher
Vorteil dieser Ausbildung der Spindelwelle ist, dass die Unterwindung
eine geringere Auflagefläche
auf der Spindelwelle hat, d.h. eine wesentlich geringere Haftreibung
mit der Spindelwelle aufweist. Dadurch wird der beim Doffen anfallende
Flug ebenfalls verringert.
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Die
Abstandshalter können
als Vorsprünge auf
der Spindelwelle ausgebildet sein, die im Wesentlichen in Längsrichtung
auf der Spindelwelle ausgerichtet sind. Vorteilhafterweise sind
die Vorsprünge dabei
regelmäßig auf
dem Umfang der Spindelwelle verteilt. Ferner können die Vorsprünge als
vorstehende Zylinder ausgebildet sein. Diese können einen halbkreisförmigen,
dreieckigen, viereckigen oder trapezförmigen Querschnitt auf weisen.
Die Vorsprünge können sowohl
parallel zur Längsachse
als auch längs
Schraublinien auf der Spindelwelle vorgesehen sein. In der Regel
sind die Abstandshalter einstückig mit
der Spindelwelle. Es ist jedoch beispielsweise auch möglich, diese
als in schwalbenschwanzförmige
Längsnuten
der Spindelwelle eingelassene Stäbe auszubilden.
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Um
eine zusätzlich
verbesserte Trennung des Fadens zwischen der Unterwindung und dem vollen
Kops beim Doffen zu erreichen, ist die Unterwindkrone vorteilhafterweise
im Umlenkbereich mit einer Schneidkante versehen. Die axial ausgerichteten
Seitenteile des Kranzteiles der Unterwindkrone sind dabei vorzugsweise
mit einem spitzen Winkel zur Unterseite des Kranzteiles ausgebildet.
Es hat sich in der Praxis besonders bewährt, wenn der Radius der Schneidkante
kleiner als 0.2 mm ist.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung,
in welcher die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert wird.
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Es
zeigt:
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1 einen
Querschnitt durch eine Spinnvorrichtung mit einer Spindelwelle,
einem Wirtel und einer Gleithülse
in der Stellung für
das Unterwinden,
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2 einen
Querschnitt derselben Spinnvorrichtung in Doffstellung,
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2a ein
Detail aus 2,
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3 die
Spindelwelle mit der Unterwindkrone und zylindrisch ausgebildeten
Vorsprüngen
als Abstandshaltern in perspektivischer Darstellung,
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4 einen
Querschnitt durch die Spindelwelle unterhalb der Unterwindkrone
längs der
Linie I-I in 3
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5 die
Spindelwelle mit der Unterwindkrone und längs Schraubenlinien vorgesehenen
zylindrischen Vorsprüngen
in perspektivischer Darstellung,
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5a eine
Teilansicht einer Unterwindkrone schräg von unten,
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6 die
Unterwindkrone in Ansicht in Richtung des Pfeiles A der 3,
und
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7 eine
Draufsicht auf die Unterwindkrone in Richtung des Pfeiles B der 6,
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8 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines Hülsenteils
und einer Gleithülse.
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In
den Figuren sind jeweils für
dieselben Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet worden und
es gelten erstmalige Erklärungen
zu den Elementen für
alle Figuren, wenn nicht ausdrücklich
anders erwähnt.
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In 1 bzw. 2 ist
eine Spinnvorrichtung mit einer Spindelwelle 1, einer darauf
aufgesteckten Hülse 2 und
einem darauf gebildeten Garnkops 3 im Längsquerschnitt dargestellt.
Auf einem Ringrahmen 6 ist ein Spinnring 5 mit
einem Läufer 4 vorgesehen,
mit welchem das hier nicht weiter darge stellte Garn gesponnen und
auf die Hülse 2 gewickelt wird.
Die Spindelwelle 1 ist mit ihrem unteren Bereich in einen
Wirtel 7 hineingrepresst, der einen bombierten Bereich 8 für den nicht
weiter dargestellten Antriebsriemen aufweist. Auf dem Wirtel 7 ist
eine Gleithülse 9 verschiebbar
angeordnet. Zwischen der oberen Stirnfläche des Wirtels 7 und
einem ringförmigen Führungsteil 12 der
Gleithülse 9,
der auf der Spindelwelle 1 verschiebbar ist, befindet sich
eine Druckfeder 10, welche die Gleithülse 9 nach oben vorspannt. Ein
Anschlagring 13 auf der Außenseite der Gleithülse 9 steht
gegen einen nach unten zeigenden Anschlag 21 des Ringrahmens 6,
so dass die Gleithülse 9 durch
die nach oben gerichtete Federkraft der Druckfeder 10 die
Auf- und Abbewegungen X des Ringrahmens 6 in einem begrenzten
Bereich mitmacht. Auf der Spindelwelle 1 ist ferner in
bekannter Weise eine Unterwindkrone 15 vorgesehen, unterhalb
welcher als Vorsprünge
ausgebildete Abstandshalter 22 angeordnet sind. Diese Vorsprünge 22 sind in
der Regel über
die gesamte Länge
der Spindelwelle 1 unterhalb der Unterwindkrone 15 vorgesehen. Die
innere zylindrische Wand des ringförmigen Führungsteiles 12 ist
in der dargestellten Ausbildung komplementär zu den Vorsprüngen 22 ausgebildet, d.h.
weist entsprechende Einschnitte auf (hier nicht weiter dargestellt).
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Die
Spinnvorrichtung ist in 1 in der sogenannten Unterwindstellung
dargestellt, d.h. der Läufer 4 befindet
sich kurze Zeit auf gleichbleibender Höhe mit den Vorsprüngen 22 der
Spindelwelle 1, so dass die Unterwindung 45 unterhalb
der Unterwindkrone 15 nach Fertigstellung eines Kopses 3 gewickelt
werden kann. In 2 ist dieselbe Spinnvorrichtung
in der Doffstellung gezeigt, d.h. die Unterwindung wird von der
Gleithülse 9 und
der Unterwindkrone 15 eingeklemmt. Das Garn wird sodann
durch das Abziehen der Hülse 2 an
der Unterwindkrone 15 abgerissen und die Unterwindung verbleibt
auf der Spindelwelle 1. Ein Messer 11 ist zusätzlich vorzusehen,
wenn grobes Garn produziert wird.
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Wie
aus der Detaildarstellung in 2a zu ersehen
ist, befindet sich das Messer 11 unterhalb der Unterwindkrone 15 und
oberhalb der Gleithülse 9,
wobei die nach unten gerichtete Schneide radial außerhalb
von Klemmflächen 14, 14' (1)
am Hülsenteil 15' bzw. an der
Gleithülse 9 liegt.
Die nach unten gerichtete Klemmfläche 14' des Hülsenteils 15' und die nach
oben gerichtete Klemmfläche 14 an
der Gleithülse 9 können eben
oder mit einer Riffelung versehen ausgeführt werden. Die Schneidkante 11' des Messers 11 ist
im geklemmten Zustand des Fadens bzw. im geschlossenen Zustand der
Gleithülse 9,
wenn die Klemmflächen 14, 14' aufeinanderliegen, unterhalb
dieser Klemmflächen 14, 14' gelegen, so dass
die Schneidkante 11' vom
Garnkops 3 weiter entfernt ist, als die Klemmflächen 14, 14'. Dies hat zur
Folge, dass der Fadenlauf des Fadens 45, in 2a strichpunktiert
eingezeichnet, vom Garnkops 3 her zunächst nach unten bis zur Schneidkante 11 gerichtet
ist, infolge der tiefer gegenüber
den Klemmflächen 14, 14' gelegenen Schneidkante
aber nach deren Umfahrung schräg
nach oben gerichtet ist, bis das Garnstück das Hülsenteil 15' bzw. dessen
Abstandshalter 22 in Umfangsrichtung umfasst. Die Länge der
Unterwindung 45 zwischen den Klemmflächen 14, 14' beträgt bevorzugt
weniger als eine Umfangslänge
am Hülsenteil 15', gemessen am
Außenradius
der Abstandshalter 22. Dadurch, dass der Faden 45 beiderseits
der Schneidkante 11' nach
oben, in Richtung auf den Garnkops 3, gespannt ist, ergibt sich
eine gute Schneidwirkung, so dass die Fäden 45 beim Abziehen
der Garnkopse 3 sicher getrennt werden.
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In 3 ist
nun die Spindelwelle 1 mit der Unterwindkrone 15 perspektivisch
gezeigt. 4 zeigt einen Schnitt nach Linie
I-I in 3. Die Vorsprünge 22 können nach
dem ersten Quadranten in 4 als vorstehende, im Querschnitt
halbkreisförmige
Zylinder 24 ausgebildet sein, die parallel zur Längsachse 25 der
Spindelwelle 1 ausgerichtet sind. Im zweiten Quadranten 28 sind
in einer ersten Variante die Zylinder 29 im Querschnitt
dreieckig, in einer zweiten Variante im dritten Quadranten 31 sind
die Zylinder 32 im Querschnitt viereckig und in einer dritten
Variante im vierten Quadranten 34 sind die Zylinder 35 im
Querschnitt trapezförmig
ausgebildet. Diese Zylinder 24, 29, 32, 35 können einstückig ausgebildet
oder als Stäbe
in schwalbenschwanzförmige Nuten
eingelassen sein (nicht dargestellt). Ferner sind die als Zylinder
ausgebildeten Abstandshalter 22 in einem regelmäßigen Abstand
zueinander auf dem Umfang der Spindelwelle 1 angeordnet.
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In 5 ist
die Spindelwelle 1 mit der Unterwindkrone 15 ebenfalls
perspektivisch gezeigt, wobei hier die Vorsprünge 22 als längs Schraubenlinien 37 vorgesehenen
Zylinder 38 ausgebildet sind. Diese Zylinder 38 können wie
im Beispiel der 3 einen halbkreisförmigen,
einen dreieckigen, einen viereckigen oder auch einen trapezförmigen Querschnitt
aufweisen.
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Bevorzugt
wird die Unterwindkrone als Hülsenteil 15' aus Alu-Druckguss
mit integrierten Abstandshaltern 22 gemäß 5a hergestellt,
der auf die Spindel 1 aufgepresst wird. Auf der Unterseite
der Unterwindkrone befindet sich bevorzugt eine Riffelung 14b,
die komplementär
zu einer Riffelung oben am Führungsteil 12 der
Gleithülse 9 an
der Klemmfläche 14 für das Garn
ausgeführt
ist.
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Die
Gleithülse
(9) ist vorzugsweise aus PBTP mit Glasfasern verstärkt ausgeführt, während der
Anschlagring 13 aus Kunststoff mit MoS2 dotiert ist.
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In 6 ist
die Unterwindkrone 15 in Richtung des Pfeiles A der 3 ersichtlich.
Die Unterwindkrone 15 weist in bekannter Art vorspringende Kranzteile 40 und
dazwischen befindlichen Nuten 41 auf. In 7 sind einige
dieser Kranzteile 40 und Nuten 41 in Draufsicht
in Richtung des Pfeiles B der 6 erkennbar.
Die axial ausgerichteten Seitenflächen 42 eines jeweiligen
Kranzteiles 40' bilden
einen Winkel α < 90° mit der
segmentförmigen
Unterseite 43 des Kranzteiles 40'. Die zwischen den Seitenflächen 42 und
der Unterseite 43 gebildeten Kanten sind als Schneidkanten 44 mit
einem Radius kleiner als 0.2 mm ausgebildet. Damit lässt sich
die mit dem Fadenstück 45 angedeutete
Unterwindung bei der Doffbewegung des vollen Kopses noch sicherer
trennen. Insbesondere wird mit der Schneidkante 44 gewährleistet,
dass der Faden 45 an einer vorbestimmten Stelle abgeschnitten
wird. Dies ist insbesondere erwünscht,
um die Unterwindungen unterhalb der Unterwindkronen 15 schnell
und zuverlässig
automatisch entfernen zu können.
Die Unterwindkrone 15 kann einstückig mit dem Hülsenteil 15' aus Leichtmetall
hergestellt werden. Wenn eine verbesserte Schneidwirkung erwünscht ist,
ist die Unterwindkrone vorzugsweise aus gehärtetem Stahl gefertigt.
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Es
versteht sich für
den Fachmann, dass die Vorsprünge 22 nicht
unbedingt über
die gesamte Länge
der Spindelwelle 1 unterhalb der Unterwindkrone 15 vorgesehen
sein müssen,
sondern eine Anordnung im Unterwindbereich ausreichend sein kann.
In einem solchen Fall müsste
aber eine Führungsnut
längs der
Spindelwelle 1 unterhalb der Unterwindkrone 15 vorgesehen
sein, in welcher eine nach innen vorspringende – hier nicht weiter dargestellte – Nase des
Führungsteiles 12 geführt ist.
Damit wird gewährleistet,
dass die Vorsprünge 22 mit den
komplementär
ausgebildeten Einschnitten des Führungsteiles 12 der
Gleithülse 9 ineinandergreifen, wenn
die Gleithülse 9 mit
dem Ringrahmen 6 in die Doffstellung gebracht wird.
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Andererseits
können
anstelle der vorbeschriebenen zylindrischen Abstandshalter 22 auch auf
der Spindelwelle 1 unterhalb der Unterwindkro ne 15 Längsnuten
vorhanden sein, in welche nach innen vorstehende Nasen des Führungsteiles 12 hineingreifen.
In einem solchen Fall wäre
ebenfalls dafür gesorgt,
dass das unterwundene Garn nicht in den Ringspalt zwischen dem Führungsteil 12 und
der Spindelwelle 1 gelangen könnte. Der in 7 gezeigt Winkel α soll zwischen
20° und
70° liegen.
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Gemäß 8 können die
Abstandshalter 22 gestuft ausgeführt werden, und zwar in der
Weise, dass in einiger Entfernung von der Unterwindkrone 15 der
untere Teil 22a eines Abstandshalters 22 radial
weiter nach außen
reicht als der entsprechende obere Teil 22b des Abstandshalters 22.
Beim Legen der Unterwindung steht der Ringrahmen 6 mit
dem Ring 5 und dem Läufer 4 radial
außerhalb
der unteren Teile 22b der Abstandshalter 22, so
dass sich eine Überlänge der
Unterwindung 45 ergibt, und zwar im Vergleich zu ihrer
Länge,
wenn sie auf die oberen Teile 22b der Abstandhalter 22 gewickelt
würde.
Mit der Aufwärtsbewegung
der Gleithülse 9 wird
die Unterwindung 45 von den unteren Teilen 22a auf
die oberen Teile 22b der Abstandshalter 22 verschoben, bis
die Unterwindung in der in 2, 2a und 8 gezeichneten
Stellung zwischen den Klemmflächen 14, 14', bzw. zwischen
den Riffelungen 14a, 14b zu liegen kommt. Die
sogenannte Überlänge der Unterwindung 45,
die aus ihrer ursprünglichen
Lage auf den unteren Teilen 22a herrührt, wird beim Klemmen der
Unterwindung zwischen der Unterseite der Unterwindkrone 15 und
der Oberseite der Gleithülse 9 dadurch
kompensiert, dass der Faden bzw. die Unterwindung 45 zwischen
den Zacken bzw. Erhebungen der Riffelungen 14a, 14b in
eine ondulierte Form gelegt wird, was in 5a dargestellt
ist, wobei der Faden bzw. die Unterwindung 45 mit Abstand
von der Riffelung 14b bzw. der oberen Klemmfläche 14' gezeichnet
ist. Der Faden bzw. die Unterwindung 45 kann sich also
auf diese Weise der Form der Klemmfläche 14 bzw. 14' anpassen, wobei
er durch die Unebenheiten der Riffelungen 14a, 14b mehrfach
umgelenkt wird. Infolge dieser Umlenkungen ist die Reibung zwischen
dem Faden 45 und den Klemmflächen 14, 14' bzw. den Verzahnungen 14a, 14b wesentlich
erhöht,
so dass auch grobe Garne bzw. Garne hoher Festigkeit sicher gehalten
werden, wenn die Garnkopse 3 von den Spindelwellen 1 abgezogen werden.
Dadurch entsteht der Fadenbruch immer an der Unterseite der Unterwindkrone 15 bzw.
an der Schneidkante 11',
sofern ein Messer 11 vorgesehen ist.