DE4315570C2 - Ringspinnvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ringspannvorrichtung mit einer antreibbaren Spindel zum Aufnehmen einer Spule, einem zur Spindelachse koaxialen Führungsring für einen auf dem Führungs­ ring umlaufenden, eine Garnführung bildenden Läufer und mit einer die Spule umschließenden Umlenkbahn für das dem Läufer zulaufende Garn im Bereich des Führungsringes.

Bei Ringspannvorrichtungen wird die von einem Streckwerk abge­ zogene Faserlunte einer auf einer angetriebenen Spindel gelager­ ten Spule über eine Ringspinnführung zugeführt, die im allgemei­ nen aus einem auf einem Führungsring konzentrisch um die Spule umlaufenden Läufer besteht, der mit zwei die Läuferbahn beidsei­ tig umfassenden Schenkeln auf den Ring aufgesteckt wird und eine Führungsöse für das der Spule zugeführte Garn bildet, so daß das der drehenden Spule zulaufende Garn den Läufer mitnimmt. Jede Umdrehung des Läufers ergibt eine Garneindrehung, während der Drehzahlunterschied zwischen der voreilenden Spule und dem nacheilenden Läufer die Aufwickelgeschwindigkeit des Garnes bestimmt. Die einerseits auf den Läufer und andererseits auf das sich bildende Garn wirkenden Fliehkräfte bedingen im Zusammen­ hang mit den Führungskräften für das Garn ein Kippmoment auf den Läufer quer zur Läuferbahn, was zu einer vergrößerten Reibung und bei einer entsprechenden Steigerung der Umlaufzahl des Läufers zu einer unzulässigen Wärmebelastung im Dauerbetrieb führt. Um eine Verbesserung der Läuferlage gegenüber dem Füh­ rungsring zu erreichen, ist es aus der nachveröffentlichten DE 42 15 883 A1 bekannt, im Bereich dieses Führungsringes eine die Spule umschließende Umlenkbahn für das Garn vorzusehen, entlang der das Garn so umgelenkt wird, daß sich im Bereich des Läufers zwischen dem zulaufenden und dem ablaufenden Garntrum ein spitzer Winkel einstellt. Zufolge dieses Garnverlaufes wird über die Garnspannung auf den Läufer eine Zentripetalkraft ausgeübt, die dem fliehkraftbedingten Kippmoment entgegenwirkt und für den Läufer eine verbesserte Gleitlage sicherstellt. Dieser spitze Winkel zwischen dem dem Läufer zulaufenden und dem vom Läufer ablaufenden Garntrum bedingt allerdings eine zusätzliche Garnbelastung aufgrund der vergleichs­ weise scharfkantigen Garnumlenkung im Bereich des Läufers, was zu einer un­ erwünschten Aufrauhung des Garnes und zu einer vergrößerten Bruchgefahr führt, insbesondere bei höheren Umlaufgeschwindigkeiten des Läufers, so daß die sich durch die zusätzliche Garnumlenkung ergebenden Vorteile hinsichtlich der Gleitlage des Läufers nicht ausgenützt werden können.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Ringspinnvorrichtung der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß hohe Um­ laufzahlen für den Läufer sichergestellt werden können, ohne eine Beeinträchtigung der Garnqualität befürchten zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß das von der Umlenkbahn dem Läufer zulaufende Garntrum mit dem vom Läufer ablaufenden Garntrum in einer durch die Spindelachse verlaufenden Projektionsebene einen Winkel kleiner als 90° und in einer senkrecht zur Spindelachse verlaufenden Projektionsebene einen Winkel größer als 90° einschließt.

Da das vom Läufer zur Spule ablaufende Garntrum im wesentlichen in einer zur Spindelachse senkrechten Ebene verläuft, bilden alle zu diesem vom Läufer ablaufenden Garntrum senkrechten Geraden, die das ablaufende Garntrum in einem Punkt schneiden, eine Ebene, die in der Projektion auf eine zur Spindelachse senkrechte Ebene eine zum ablaufenden Garntrum senkrechte Gerade ergibt, so daß das dem Läufer zulaufende Garntrum mit dem vom Läufer ablaufenden Garntrum dann einen größeren Winkel als 90° ein­ schließt, wenn die Projektion des dem Läufer zulaufenden Garn­ trums auf diese Ebene mit dem vom Läufer ablaufende Garntrum ebenfalls einen größeren Winkel als 90° einschließt. Diese Bedingung stellt also sicher, daß der tatsächliche Winkel zwi­ schen dem dem Läufer zulaufenden und dem vom Läufer ablaufenden Garntrum größer als 90° ist, was als wesentliche Voraussetzung für eine schonende Garnumlenkung angesehen werden muß. Trotzdem ergeben sich für den Läufer vorteilhafte Belastungsverhältnisse, weil lediglich die in einer Projektionsebene durch die Spindel­ achse liegenden Komponenten der Garnkräfte den Fliehkräften ent­ gegenwirken und die diesen Fliehkräften entgegenwirkende resul­ tierende Garnkraft durch den Verlauf des dem Läufer zulaufenden und des vom Läufer ablaufenden Garntrums in der durch die Spin­ delachse gehenden Projektionsebene bestimmt wird, in der diese Garntrume einen spitzen Winkel miteinander einschließen.

Wird der Winkel zwischen dem dem Läufer zulaufenden Garntrum und dem vom Läufer ablaufenden Garntrum in der Projektionsebene durch die Spindelachse zwischen 50 und 60° gewählt, so ergeben sich hinsichtlichh der Gleitlage für den Läufer für die meisten Anwendungsfälle besonders vorteilhafte Bedingungen, so daß bei einer guten Standzeit sehr hohe Umlaufzahlen für den Läufer er­ reicht werden können, ohne eine Beeinträchtigung der Garnquali­ tät befürchten zu müssen.

Der Winkel zwischen dem dem Läufer zulaufenden und dem vom Läufer ablaufenden Garntrum in einer zur Spindelachse senkrech­ ten Projektionsebene wird maßgebend durch die Bremswirkung der Umlenkbahn auf das entlang dieser Umlenkbahn umlaufende Garn bestimmt. Je höher diese Bremswirkung ist, um so größer wird der tatsächliche Winkel zwischen dem dem Läufer zulaufenden und dem vom Läufer ablaufenden Garntrum. Dieser Winkel kann daher auch über die Reibungsverhältnisse im Bereich der Umlenkbahn beein­ flußt werden. Die Rauhigkeit der Gleitfläche der Umlenkbahn darf allerdings nicht zu einem zusätzlichen Aufrauhen des Garnes führen, so daß die Bremswirkung auf das umlaufende Garn vor allem über die Länge verändert werden kann, mit der das Garn an der Umlenkbahn anliegt. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß sich in diesem Zusammenhang besonders vorteilhafte Verhält­ nisse ergeben, wenn die Umlenkbahn eine Gleitfläche für das dem Läufer zulaufende Garn mit einer in Achsrichtung verlaufenden Höhe aufweist, die zumindest dem halben Radius, vorzugsweise zumindest dem Radius der Umlenkbahn entspricht.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ringspinnvorrichtung in einem schematischen Axialschnitt,

Fig. 2 diese Ringspinnvorrichtung in einer teilweise aufgerisse­ nen Draufsicht,

Fig. 3 die Garnführung im Bereich des Läufers in einem Axial­ schnitt durch den Führungsring in einem größeren Maßstab und

Fig. 4 eine zum Teil aufgerissene Draufsicht auf die Garnführung entsprechend der Fig. 3 in einem größeren Maßstab.

Die dargestellte Ringspinnvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer in herkömmlicher Weise angetriebenen Spindel 1 zur Auf­ nahme einer Spule 2, der das aus einer verstreckten Faserlunte herzustellende Garn 3 über einen Läufer 4 zugeführt wird, der eine Garnführungsöse bildet und auf einem Führungsring 5 um­ läuft. Dieser Führungsring 5 ist in üblicher Weise in einer Ringbank 6 eingesetzt. Mit geringem axialem Abstand oberhalb des Führungsringes 5 ist eine die Spule 2 umschließende Umlenkbahn 7 in Form eines Gleitringes angeordnet, der einen kleineren Innendurchmesser als der Führungsring 5 aufweist. Zur Abstützung dieser Umlenkbahn 7 dient ein Halterungsring 3, der auf dem Grundkörper des Führungsringes 5 aufgesetzt ist und Haltebügel 9 trägt, an denen die Umlenkbahn 7 befestigt ist.

Das an der Umlenkbahn 7 umgelenkte Garn 3 verläuft zwischen der Umlenkbahn 7 und dem Läufer 4 so, daß das dem Läufer 4 zulaufen­ de Garntrum 3a mit dem vom Läufer ablaufenden Garntrum 3b unter der Bedingung, daß sich in einer Projektionsebene durch die Spindelachse zwischen den Garntrumen 3a und 3b ein Winkel α kleiner als 90° ergibt, einen Winkel größer als 90° einschließt. Dieser spitze Winkel α in der in Fig. 3 durch die Zeichenebene gebildeten Projektionsebene durch die Spindelachse liegt vor­ zugsweise zwischen 50 und 60° und wird durch die geometrische Zuordnung der Umlenkbahn 7 zum Führungsring 5 bestimmt.

Die Zeichenebene der Fig. 4 entspricht einer Projektionsebene senkrecht zur Spindelachse. Da alle mit dem ablaufenden Garntrum 3b einen rechten Winkel einschließenden Geraden, die das Garn­ trum 3b in einem Punkt schneiden, eine zum Garntrum 3b senkrech­ te Ebene definieren, deren Abbild in der Projektionsebene sen­ krecht zur Spindelachse eine zum Garntrum 3b senkrechte Gerade ergibt, die in Fig. 4 durch die strichpunktiert eingezeichnete Linie 10 angedeutet ist, ergibt jeder größere Winkel als 90° zwischen dem zulaufenden Garntrum 3a und dem ablaufenden Garn­ trum 3b in der Projektionsebene gemäß der Fig. 4 einen Winkel β, der ebenfalls größer als 90° sein muß, so daß die Bedingung, daß der Winkel β größer als 90° ist, einen tatsächlichen Winkel zwischen den beiden Garntrumen 3a und 3b größer als 90° sicher­ stellt. Dieser größere Umlenkwinkel im Bereich des Läufers 4 setzt gegenüber einem spitzen Umlenkwinkel die Garnbelastungen wesentlich herab, so daß die Gefahr einer zusätzlichen Aufrau­ hung des Garnes vermieden wird. Außerdem kann das Kippmoment auf den Läufer in Umlaufrichtung vermieden werden, weil sich, wie die Fig. 4 zeigt, in der Projektionsebene senkrecht zur Spindel­ achse die Winkelsymmetrie zwischen den beiden Garntrumen 3a und 3b der radialen Richtung nähert.

Bestimmend für den Winkel β ist die durch die Umlenkbahn 10 auf das dem Läufer 4 zulaufende Garntrum 3 ausgeübte Bremswirkung in Läuferumlaufrichtung. Diese Bremswirkung kann durch die Rei­ bungsverhältnisse beeinflußt werden, wobei darauf Bedacht genom­ men werden muß, daß keine zusätzliche Garnaufrauhung eintritt. Die Gleitfläche 11 der Umlenkbahn 7 soll daher eine geringe Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Um trotzdem ausreichende Rei­ bungskräfte sicherzustellen, kann die axiale Höhe der Gleit­ fläche, an der das Garn anliegt, entsprechend vergrößert werden. Entspricht diese Höhe zumindest dem halben Innenradius, vorzugs­ weise zumindest dem Innenradius der Umlenkbahn 7, so wird eine im allgemeinen vorteilhafte Bremswirkung auf das entlang der Umlenkbahn 7 umlaufende Garn 3 ausgeübt, das somit dem Läufer 4 entsprechend nacheilt.

Claims (3)

1. Ringspinnvorrichtung mit einer antreibbaren Spindel zum Aufnehmen einer Spule, einem zur Spindelachse koaxialen Füh­ rungsring für einen auf dem Führungsring umlaufenden, eine Garnführung bildenden Läufer und mit einer die Spule umschlie­ ßenden Umlenkbahn für das dem Läufer zulaufende Garn im Bereich des Führungsringes, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Umlenkbahn (7) dem Läufer (4) zulaufende Garntrum (3a) mit dem vom Läufer (4) ablaufenden Garntrum (3b) in einer durch die Spindelachse verlaufenden Projektionsebene einen Winkel (α) kleiner als 90° und in einer senkrecht zur Spindelachse ver­ laufenden Projektionsebene einen Winkel (β) größer als 90° einschließt.

2. Ringspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Winkel (α) zwischen dem dem Läufer (4) zulaufenden Garntrum (3a) und dem vom Läufer (4) ablaufenden Garntrum (3b) in der Projektionsebene durch die Spindelachse 50 bis 60° be­ trägt.

3. Ringspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umlenkbahn (7) eine Gleitfläche (11) für das dem Läufer (4) zulaufende Garn (3) mit einer in Achsrichtung verlaufenden Höhe aufweist, die zumindest dem halben Innenradi­ us, vorzugsweise zumindest dem Innenradius der Umlenkbahn (7) entspricht.