EP1592828B1

EP1592828B1 - Fadenführervorrichtung für ringspindel

Info

Publication number: EP1592828B1
Application number: EP04710370A
Authority: EP
Inventors: Peter Artzt; Jürgen Schneider; Theo GRÜN
Original assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Current assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2004-02-12
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2024-02-12
Also published as: CN100510219C; DE502004008685D1; WO2004072339A1; JP4972399B2; DE10306475A1; JP2006517503A; EP1592828A1; CN1751145A

Description

Die Erfindung betrifft einen zwischen Streckwerksausgang und Ringspindel angeordnete Fadenführeinrichtung für Ringspinnmaschinen, die ein Drallelement aufweist, das in einem Abstand über dem oberen Ende der Ringspindel angeordnet ist und über ein magnetisches Kraftfeld mit der Ringspindel gekoppelt ist, so daß das Drallelement mit der gleichen Drehzahl wie die Ringspindel dreht.
Es ist eine bekannte Tatsache, daß die Fäden an der Ringspinnmaschine hauptsächlich zwischen Streckwerk und Fadenführer in der sog. Spinnzone brechen. In diesem Bereich ist die aus dem Streckwerk austretende Lunte noch nicht so weit verfestigt, daß sie jeder Fadenspannungsspitze gewachsen ist. Hinzu kommt, daß der konventionelle Fadenführer, die sog. Fadenführeröse die Drehungsfortpflanzung in die Spinnzone teilweise behindert.
Um dieses Problem zu lösen hat sich die Fachwelt seit mehreren Jahrzehnten mit zahlreichen Vorschlägen bemüht, so wurde beispielsweise vorgeschlagen, sog. Kronen auf die Ringspindel aufzusetzen, um die von dem auf dem Ring umlaufenden Läufer ausgehende Drallgebung zum Spinndreieck hin wirkungsvoller zu machen, um in dem kritischen Bereich eine bessere Verfestigung der aus dem Streckwerk austretenden Lunte zu erreichen. Bei diesen Spindelaufsätzen legt sich der Faden in die Zacken der Krone und wird durch diese mitgenommen, jedoch muß das Garn an der Krone dieselbe Rückwärtsbewegung machen, wie der Läufer auf dem Spinnring, der entsprechend der Aufwindung und der Aufwindegeschwindigkeit hinter der Umfangsgeschwindigkeit der Spindel zurückbleibt. Der Faden springt also von Zacke zu Zacke rückwärts entsprechend dem Zurückbleiben des Läufers. Die dabei entstehende Reibung führt zur Garnschädigungen und zur Aufrauhung des Garnes, was unerwünscht ist. Zusätzlich erzeugt jeder Sprung einen Stoß am Läufer. Diese Kronenspindelaufsätze haben deshalb einen großen Läuferverschleiß zur Folge. Beim sog. Spinnfinger als Aufsatz auf die Ringspindel sind zwar die Kronenzacken vermieden, der Spinnfinger ist glatt und rauht das Garn dadurch weniger auf. Der Spinnfinger arbeitet jedoch praktisch wie eine Krone mit einer Zacke, um die das Garn herumläuft. Das bedeutet, daß der Sprung sehr viel größer ist, nämlich fast eine Umdrehung. Der Läufer bleibt in diesem Moment des Springens kurz stehen und wird dann wieder beschleunigt. Diese Spinnfingerlösung führt deshalb zu großen Fadenstößen. Außerdem kann der Spinnfinger nicht ausgewuchtet werden, weshalb besondere Spindellager notwendig sind, die diese Unwucht aushalten.
Um diese Nachteile zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, einen rotierenden Fadenführer vorzusehen. Dieser rotierende Fadenführer besteht aus einem kugelgelagerten Drallelement, das zweckmäßig aus Keramik hergestellt ist, welches über dem Spindeloberteil der Ringspindel unabhängig von dieser am Maschinengestell gelagert ist, und über im Spindelkopf und in dem Drallelement angeordnete Permanentmagnete magnetisch mit der Ringspindel gekoppelt und bei Drehung derselben mitgenommen wird. Die Spindeldrehzahl wird so durch diese magnetische Kupplung synchron auf das Drallelement übertragen. Diese bekannte Vorrichtung (Textilpraxis International 1982, Januar, Seite 19 und 20) erteilt dem Faden in der Spinnzone eine Falschdrehung durch die Berührungen des Fadens beim Durchlaufen des Drallelementes und der Kante des Spindeloberteiles. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Wirkung dieses rotierenden Fadenführers unbefriedigend ist, da der Faden bei der Berührung erheblichem Schlupf ausgesetzt ist, so daß die Falschdrahterzeugung instabil und daher unbefriedigend ist. Hinzu kommt die intermittierende Arbeitsweise, da der Faden jeweils nur während des Bruchteiles einer Ballon- bzw. Läuferumdrehung an dem Reibkörper vollständig anliegt und ein Drehmoment erfährt. Außerdem ist die Wirkung der bekannten Vorrichtung stark von dem Fadenverlauf abhängig. Ein wirklich ins Gewicht fallender Abbau der Fadenzugskraft und/oder von Fadenbrüchen hat sich nicht gezeigt. Abgesehen von den Einfädelproblemen hat sich, das Fadenbruchproblem an der Ringspinnmaschine durch den rotierenden Fadenführer nicht generell lösen lassen. Als Nachteil hat sich außerdem erwiesen, daß bei der magnetischen Kupplung von Spindel und Fadenführer auf eine gesteuerte Fadenführerbewegung von vornherein verzichtet werden muß.
Aus der DE 196 29 787 A1 ist ein rotierender Fadenführer bekannt, der als Dralleinrichtung zwischen dem üblichen Fadenführer über der Spindel und dem Ringläufer unmittelbar über der Ringspindel angeordnet ist, wobei ein Drehkörper mittels einer magnetischen Kupplung von der Spindel mitgenommen wird. Der Faserverband wird zentrisch eingeführt und seitlich aus dem Drehkörper herausgeführt, von wo aus der Faserverband in einem Ballon zum Ringläufer sich erstreckt. Alternativ soll der Drehkörper einen wendelförmigen Kanal aufweisen und unabhängig von der Spindel langsamer oder auch schneller als die Spindel angetrieben werden. Dadurch soll dem Faserverband vorübergehend ein geringer Falschdraht überlagert werden. Auch diese bekannte Vorrichtung hat sich in der Praxis nicht einführen können, da der externe Antrieb zu aufwendig ist und im Übrigen auch keine definierte Drehungserteilung erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, eine bessere und definierte Drehungsfortpflanzung bis zum Spinndreieck zu gewährleisten. Die Vorrichtung soll aber gleichzeitig einfach und leicht zu bedienen sein.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst.
Durch die Ausbildung der Fadenführeinrichtung gemäß Anspruch 1 erfolgt eine definierte Mitnahme des Fadens durch das Drallelement, so daß dem Faden definiert Drehung in dem kritischen Bereich zwischen Fadenführeinrichtung und Streckwerk erteilt wird. Die Aufwindung wird dabei kontinuierlich und stoßfrei bewirkt. Durch die zwangsläufige Mitnahme des Fadens sind Schlupf und Unwägbarkeiten wie bei einer Reibungsmitnahme und damit auch die Einflüsse des Einlaufwinkels in die Fadenführeinrichtung ausgeschaltet. Die Umschlingung des Kernes des Drallelementes wirkt wie eine Bremse, so daß Spannungsspitzen ausgehend vom Läufer und Ballon gedämpft werden und sich in dem empfindlichen Bereich zwischen Fadenführeinrichtung und Streckwerk nicht auswirken können. Der Fadenballen wird reduziert, so daß sich Ballon-Einengungsringe erübrigen. Durch die Umschlingung des Kernes entgegen der Drehrichtung der Spindel wird die durch die Spindel erteilte Drehung verstärkt zwischen der Fadenführeinrichtung und dem Streckwerksausgang erzeugt. Die Drehung pflanzt sich bis unmittelbar vor den Streckwerksausgang fort und führt zu einer raschen Verfestigung der austretenden Faserlunte. Zweckmäßig ist der Mitnehmer als Schraubenwendel ausgebildet, da die Schraubenwendel eine definierte Umschlingung dem Faden vorschreibt. Bedienungsfehler werden verhindert. Je nach Größe des Windungswinkels, mit dem der Faden den Kern des Mitnehmers umschlingt, läßt sich die Bremswirkung verkleinern oder vergrößern. Der Windungswinkel α der Schraubenwendel liegt zweckmäßig zwischen 360° und 720°, vorzugsweise etwa bei 540°, um eine optimale Dämpfung zu erreichen. Auch kann damit die Drehung im Bereich zwischen Fadenführeinrichtung und Streckwerksausgang beeinflußt werden. Für eine gute Mitnahme des Fadens, ohne diesen aufzurauhen, ist das obere und das untere Ende der Schraubenwendel 13 als Kante ausgebildet, die in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Schraubenwendel liegt und zweckmäßig abgerundet ist.
Durch die Kapselung des Drallelementes wird nicht nur das Drallelement und der Fadenlauf geschützt, sondern es werden bei Fadenbruch Wickel oder Verknotungen des Fadens vermieden. Außerdem ermöglicht diese Kapselung ein automatisches Einfädeln mittels Saugluft, was zu Einsparungen von Bedienungszeiten beim Fadenbruchbeheben führt. Zur Vermeidung von Flugansammlungen und zur Abführung von Reibungswärme kann es zweckmäßig sein, die Kapselung des Drallelementes mit Belüftungsöffnungen zu versehen.
Die exzentrische Anordnung der Fadeneinlaßbohrung hat überraschenderweise dazu geführt, daß keine Ballonbildung zwischen Fadenführeinrichtung und Streckwerk entsteht. Die Exzentrizität richtet sich zweckmäßig nach dem Radius des Kernes des Mitnehmers. Die zentrische Anordnung der Fadenauslaßbohrung bewirkt eine vibrationsfreie Drallerteilung. Zur Vermeidung überhöhter Fadenspannungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Fadenführeinrichtung in einem bestimmten Abstand zum oberen Ende der auf die Ringspindel aufgesteckten Hülse zentrisch über dem Ende der Ringspindel anzuordnen. Dabei hat sich ein Abstand von wenigstens 25 Millimeter als günstig erwiesen. In der Regel hat sich ein Abstand etwa in Größe des Radius des Spinnringes bewährt.
Die Schwenkbarkeit der Fadenführeinrichtung aus einer Betriebsstellung in eine Bedienungsstellung ermöglicht nicht nur einen problemlosen manuellen oder maschinellen Abzug der Kopse, sondern dient auch zur Wartung und Sauberhaltung der Fadenführeinrichtung. Zweckmäßig ist die Fadenführeinrichtung in der Bedienungsstellung mit einer Saugeinrichtung koppelbar, die die Fadenführeinrichtung gleichzeitig durch seine Bewegung in die Bedienungsstellung betätigen kann. Auf diese Weise wird die Fadenführeinrichtung von Flug gereinigt und durch die Saugeinrichtung der Faden für das Wiederanspinnen in die Fadenführeinrichtung eingefädelt. Durch eine Kröpfung der Halterung der Fadenführeinrichtung wird die Verwendung von starr auf der Ringbank befestigten Ballon-Einengungsringen ermöglicht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1: die erfindungsgemäße Fadenführeranordnung im Zusammenhang mit der Ringspindel und einer Saugvorrichtung;
Figur 2: den als Schraubenwendel ausgebildeten Mitnehmer gemäß Figur 1;
Figur 3: eine Draufsicht auf den Mitnehmer gemäß Figur 2;
Figur 4: eine Draufsicht auf das Gehäuse gemäß Figur 1;
Figur 5: eine andere Ausführung der Fadenführeinrichtung gemäß der Erfindung.
Figur 6: die Spinnstelle einer Ringspinnmaschine mit einer weiteren Ausführung der Fadenführeinrichtung.
Figur 7: eine Ausführung des Gehäuses der Fadenführeinrichtung mit Belüftungsöffnungen im Schnitt.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform einer rotierenden Fadenführeinrichtung im Schnitt gezeigt. Sie besteht aus einem Gehäuse 2 mit einer exzentrisch angeordneten Garneinlaßöffnung 21, dem in einem Kugellager 16 drehbar gelagerten Drallelement 11 mit einer zentrisch angeordneten Fadenauslaßöffnung 22. In dem Drallelement 11 ist ein Mitnehmer 13 gelagert und mit diesem drehfest verbunden, so daß sich dieser Mitnehmer 13 mit dem Drallelement 11 gemeinsam dreht. Der Mitnehmer 13 weist einen sich koaxial zur Drehachse erstreckenden Kern 13' auf, um den ein von der Spindel 3 zum Streckwerksausgang sich erstreckender Faden F herumschlingbar ist. An diesem Kern 13' ist eine obere Kante 15 und eine untere Kante 15' vorgesehen, an welcher der die Fadenführeinrichtung 1 durchlaufende Faden anliegt und bei Drehung des Drallelementes 11 mitgenommen wird.
Das Drallelement 11 mit dem Mitnehmer 13 ist zweckmäßig durch ein Gehäuse 2 gekapselt zum Schutz des Fadenlaufes durch das Drallelement 11 und zur Vermeidung von Wickeln oder Knoten bei Fadenbruch. Das Gehäuse 2 ist stationär auf den Lagerring 17 aufgesetzt, der zur Aufnahme des Kugellagers 16 dient. Der Lagerring 17 wird durch einen Halter 18 aufgenommen, der um ein Scharnier 19 schwenkbar ist. Dadurch kann die Fadenführeinrichtung 1 in die gestrichelt gezeichnete Bedienungsstellung 1' hochgeschwenkt werden, so daß der Kopf der Spindel 3 frei und für den Abzug der Kopse und Wiederaufstecken von Hülsen 4 zugänglich ist.
An der Ririgspinnmaschine ist parallel zu der üblichen, unter den Streckwerkswalzen angeordneten Luntenabsaugung eine weitere Saugvorrichtung 5 in Form eines Rohrprofiles angeordnet. Jeder Spinnstelle ist an diesem Rohr 5 eine Saugöffnung 51 zugeordnet, an die sich die Fadeneinlaßöffnung 21 der Fadenführeinrichtung 1 in der Bedienungsstellung 1' anlegt, so daß durch die Saugeinrichtung 5 Saugluft durch die Fadenführeinrichtung 1 hindurchgesaugt wird. Dieser Saugzug dient zum einen für die Sauberhaltung der Fadenführeinrichtung 1 von Flug- und ähnlichen losen Ablagerungen. Zum anderen kann auf diese Weise der von der Spindel 3 hochgeführte Faden F vor die zentrische Fadenauslaßöffnung 22 gelegt werden, so daß dieser in die Fadenführeinrichtung 1 eingesaugt und damit eingefädelt wird. Für das Wiederanspinnen wird die Fadenführeinrichtung 1 aus ihrer Bedienungsposition 1' in die Betriebsposition heruntergeklappt. Der sich aus der Fadeneinlaßöffnung 21 in die Saugöffnung 51 erstreckende Faden F wird für den Start des Spinnvorganges aufgenommen und am Streckwerk in bekannter Weise angelegt.
Zweckmäßigerweise ist die Saugöffnung 51 durch die Bewegung der Fadenführeinrichtung 1 öffenbar und verschließbar, um in Betriebsstellung unnötigen Luftverbrauch zu vermeiden. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß an der Fadeneinlaßöffnung 21 der Fadenführeinrichtung 1 ein Nocken angeordnet ist, der den Verschluß der Saugöffnung 51 aufdrückt oder in anderer Weise betätigt, so daß die Saugeinrichtung 5 aktiviert wird, wenn sich die Fadenführeinrichtung in der Bedienungsstellung 1' an die Saugöffnung 51 anlegt, und die Saugöffnung 51 wieder verschlossen wird, wenn die Fadenführeinrichtung 1 wieder in ihre Betriebsstellung zurückgeschwenkt wird.
Das der Spindel 3 zugewandte Teil des Drallelements 11 ist als Magnet ausgebildet und bildet mit dem Kopf 31 der Spindel 3, der ebenfalls mit Permanentmagneten bestückt ist, eine Magnetkupplung, so daß das Drallelement 11 mit der gleichen Drehzahl wie die Spindel 3 umläuft. Der Abstand des Spindelkopfes 31 vom Drallelement 11 ist in bekannter Weise durch das Magnetfeld bestimmt, das notwendig ist, um eine Mitnahme des Drallelements 11 durch die Spindel 3 zu gewährleisten. In der Regel beträgt dieser Abstand etwa 5 bis 10 mm.
In der einfachsten Ausführung ist der Mitnehmer 12, wie Figur 5 zeigt, als Kreuz oder T ausgebildet und besteht aus dem Kern 12', um den der die Fadenführeinrichtung 100 durchlaufende Faden F herumgeschlungen wird, und einer Kante 14, die als Querbalken dem Kern 12' befestigt ist. Diese Kante 14 nimmt den durch die Fadeneinlaßöffnung 24 eintretenden Faden F mit und erteilt ihm Drehung analog der Spindeldrehzahl. Über eine Fadenauslaßöffnung 23 im Drallelement 10 verläßt der Faden die Fadenführeinrichtung 100. Wie bei der Ausführung gemäß Fig. 1 ist das Drallelement 10 in einem Kugellager 16 drehbar in dem Lagerring 17 auf dem Halter 18 gelagert. Die Mitnahme erfolgt durch die oben beschriebene Magnetkupplung zwischen dem Spindelkopf 31 und dem Drallelement 10.
Um zu verhindern, daß die volle Spannung des Ballons sich auf die Spinnzone zwischen Fadenführeinrichtung 100 und Streckwerksausgang überträgt, wird der Faden um den Kern 12' des Mitnehmers 12 herumgeschlungen. Je nach Reibungswert der Oberfläche dieses Kernes 12' des Mitnehmers 12 erfolgt das Umschlingen ein- bis zweimal, um die gewünschte Dämpfung zu erhalten. Bei dieser einfachen Ausführung gemäß Figur 5 ist für eine solche Umschlingung ein erhöhter Zeitaufwand für das Handeinfädeln durch die Bedienung erforderlich. Das Gehäuse 20 muß zu diesem Zweck auch abnehmbar sein. Außerdem sind nur ganze oder halbe Umschlingungen möglich. Eine feinere Abstufung wäre gegeben, wenn ein weiterer Querbalken als untere Mitnehmerkante, beispielsweise um 90° versetzt zu der Kante 14 vorgesehen wäre.
Bei der Ausführung in Figur 1 ist deshalb der Mitnehmer 13 als Schraubenwendel ausgebildet, wie in Figur 2 im Detail gezeigt. Die Schraubenwendel 13 weist an ihrem oberen Ende eine Kante 15 als auch an ihrem unteren Ende eine Kante 15' auf, über die der Faden F in die Schraubenwendel 13 hinein- bzw. aus der Schraubenwendel herausläuft. Durch die beiden Kanten 15 und 15' ist der Windungswinkel α der Schraubenwendel 13 exakt definiert und die Umschlingung um den Kern 13' automatisch festgelegt. Der Faden wird, wie oben geschildert, eingesaugt, legt sich automatisch in den Gang der Schraubenwendel 13 ein, und die gewünschte Umschlingung ist hergestellt. Um einen schonenden Fadenlauf während des Betriebes sowie ein leichtes Einfädeln zu gewährleisten, sind die Kanten 15 und 15' vorzugsweise als abgerundeter Steg ausgebildet.
Infolge der starken Belastung durch den Fadenlauf ist es zweckmäßig, diese Schraubenwendel 13 aus Keramik herzustellen oder aus Metall mit einer verschleißfesten Sinterbeschichtung. Über die Sinterbeschichtung oder die Oberfläche des Keramikteiles ist es möglich, einen bestimmten Reibungswert µ der Oberfläche zu geben und damit die gewünschte Dämpfung zusätzlich zur Umschlingung zu bestimmen. Bei Versuchen hat sich erwiesen, daß eine ausreichende Dämpfung schon bei einem Umschlingungswinkel α von wenigstens 360° erreicht wird. Als optimal hat sich eine Umschlingung von α = 540° (etwa 1 1/2 Umschlingungen) erwiesen.
Die Dämpfung wirkt auf folgende Weise: Durch die Reibung des Fadens infolge der Umschlingung am Mitnehmer 12 bzw. 13 wird zwar ein stärkerer Zug vom Fadenballon her gefordert, was zur Folge hat, daß der Ballon kleiner wird. Ballon-Einengungsringe und deren Bewegungssteuerung erübrigen sich dadurch. Sie sind allenfalls für die Windung des Kopsansatzes noch erforderlich. Auf der anderen Seite wird die Spannung in der Spinnzone zwischen Fadenführeinrichtung und Streckwerk wesentlich herabgesetzt, da diese durch die Reibung am Mitnehmer 12 bzw. 13 zurückgehalten wird. Insbesondere Spannungsspitzen, die sich durch Läufer und Ballon bilden und sehr oft zu Fadenbrüchen geführt haben, werden aus der Spinnzone eliminiert.
Bei der Drehungserteilung durch den Mitnehmer 12 oder 13 wirkt die Umschlingung am Mitnehmer hemmend auf die Fortpflanzung der Drehung in Richtung Fadenballon/Spinnring. Es entsteht im Fadenteil F' (Fig. 6) ein Drehungsstau, durch den die aus dem Streckwerk austretenden Fasern Drehung erhalten und sofort verfestigt werden. Es hat sich gezeigt, daß es für die Drehungsfortpflanzung in Richtung Streckwerksausgang darauf ankommt, in welcher Richtung die Umschlingung des Kernes 12' bzw. 13' des Mitnehmers 12 bzw. 13 erfolgt. Eine Umschlingung entgegen der Drehrichtung der Spindel 3 hat fördernde Wirkung für die Fortpflanzung der Drehung in Richtung auf den Streckwerksausgang. Es ist deshalb von der Bedienungsperson darauf zu achten, daß die Umschlingung nicht nur in einem gewünschten Umschlingungswinkel α, sondern auch in der richtigen Richtung erfolgt. Bei Einsatz des Mitnehmers 13 gemäß Figur 2 wird durch die Schraubenwendelausbildung nicht nur der gewünschte Umschlingungswinkel α, sondern auch die richtige Richtung automatisch beim Einfädeln durchgeführt. Bedienungsfehler werden ausgeschlossen.
Die Funktionsweise der Fadenführeinrichtung ist Folgende: Der aus dem Streckwerk auslaufende Faden F' läuft durch die Fadeneinlaßöffnung 21 bzw. 24 in das Gehäuse 2 der Fadenführeinrichtung 1 bzw. des Gehäuses 20 der Fadenführeinrichtung 100 ein und verläßt durch die Garnauslaßöffnung 22 bzw. 23 die Fadehführeinrichtung. Die mit dem Mitnehmer 13 umlaufenden Kanten 15 und 15' bzw. Mitnehmer 12 mit Kante 14 erfassen den durch das Gehäuse 2 oder 20 sich erstreckenden Faden F und erteilen diesem durch die Mitnahme Drehung entsprechend der Spindeldrehzahl, da die-Spindel 3 über die Magnetkupplung das Drallelement 10 bzw. 11 antreibt. Der das Drallelement 10 bzw. 11 verlassende Faden F läuft über den Fadenballon in üblicherweise unter dem auf dem Spinnring 62 umlaufenden Läufer 63 hindurch zur Aufwindung auf die Hülse 4. Da der Läufer 63 um die Aufwindung hinter der Winkelgeschwindigkeit der Spindel 3 zurückbleibt, wird um diesen Betrag die echte Drehung, die der Faden F' in der Spinnzone erhalten hat, wieder reduziert. Vorteilhaft ist aber, daß zur Verfestigung die aus dem Streckwerk austretenden Lunte in der Spinnzone eine höhere und durch den Mitnehmer 12 bzw. 13 exakt zu bemessende Drehung erteilt wird, die sich bis in das Spinndreieck fortpflanzt. Dies führt zu einer exakten und sofort beim Austritt aus dem Streckwerk auf den Faserverband einwirkenden Drehungserteilung. Ein Springen über Kronenzacken oder dergleichen entfällt, ebenso die Unwägbarkeiten einer Drallgebung durch Reibung.
Messungen haben ergeben, daß durch die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung in dem kritischen Bereich zwischen Streckwerksausgang und Fadenführeinrichtung im Faden F' bei einem Umschlingungswinkel von 360° vor dem Spinndreieck 109% der Drehung erreicht werden, bei einem Umschlingungswinkel von 720° sogar 115% Drehung bezogen auf die Solldrehung im fertigen Garn. Dagegen konnten mit der herkömmlichen Fadenführung mit Ballon-Einengungsring nur 84% der Solldrehung vor dem Spinndreieck erreicht werden. Das bedeutet, daß das Spinndreieck verkleinert wird und der austretende Faserverband gerade in diesem kritischen Bereich sofort verfestigt wird. Fadenbrüche treten deshalb in diesem Bereich kaum noch auf. Diese Meßergebnisse zeigen auch, daß die Größe des Umschlingungswinkels α von großer Bedeutung ist, wobei diesem natürlich auch Grenzen gesetzt sind, da bei einem zu großen Umschlingungswinkel α die erforderliche Zugkraft auf der Fadenballonseite zu hoch wird und Fadenbrüche im Läuferbereich auftreten. Unter Ausnutzung dieser Erkenntnisse kann durch die Abstimmung von Umschlingungswinkel α, sowie den Dimensionen des Mitnehmers 12 bzw. 13 ein fast fadenbruchfreies Spinnen erreicht werden. Bei den durchgeführten Versuchen hat sich ein Umschlingungswinkel von α = 540° bei einem Radius des Kernes 13' von 1,5mm und einer Höhe der Schraubenwendel 13 von 15mm als besonders zweckmäßig herausgestellt.
Der Ausgleich der Differenz zwischen der Winkelgeschwindigkeit der Spindel 3 und der Winkelgeschwindigkeit des Läufers 63 erfolgt, nachdem der Faden F das Drallelement 11 bzw. 10 in Richtung Läufer/Spinnring verlassen hat. Der Faden F kann sich in dem Zwischenraum zwischen dem Spindelkopf 31 und dem Drallelement 10 bzw. 11 frei bewegen, so daß dieser Ausgleich kontinuierlich erfolgt im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Maßnahmen zur Drehungsfortpflanzung. Der Faden F soll sich hier möglichst frei bewegen können, er darf zwar den Spindelkopf 31 berühren, soll aber sich an diesem nicht derart reiben, daß ein Drehmoment auf den Faden ausgeübt wird, insbesondere nicht in Aufdrehrichtung. Es ist deshalb ein Abstand h zwischen der Oberkante der Hülse 4 und der Fadenführeinrichtung 1 bzw. 100 einzuhalten, damit ein genügend großer Ballon auch in der obersten Stellung der Ringbank 6 vorhanden ist und so der Spindelkopf 31 möglichst gar nicht oder nur wenig berührt wird. Andererseits bedingt die Magnetkupplung der Fadenführeinrichtung 1 bzw. 100 mit einem geringen Abstand von etwa 5 bis 10 Millimeter dem Spindelkopf 31, um die Mitnahme des Drallelementes 10 bzw. 11 zu garantieren. Es ist deshalb notwendig, die Spindel über das Ende der Hülse 4 hinaus zu verlängern, beispielsweise um etwa wenigstens 25 mm. Je nach Spinnringdurchmesser und dem dadurch bedingten Fadenballon hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine Verlängerung mindestens um den Betrag des Spinnringradius vor zusehen.
Bei der Ausführung in Figur 5 ist eine zentrische Fadeneinlaßbohrung 24 gezeigt, während bei der Ausführung in Figur 1 die Fadeneinlaßbohrung 21 exzentrisch angeordnet ist. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die exzentrische Fadeneinlaßbohrung 21 vorteilhafter als eine zentrische Fadeneinlaßbohrung 24 ist, da durch sie eine Ballonbildung zwischen der Fadenfühleinrichtung 1 bzw. 100 und dem Streckwerksausgang vermieden wird. Die Exzentrizität e dieser Fadeneinlaßbohrung 21 zur Drehachse des Mitnehmers 13 soll etwa dem Radius des Kernes 13' der Schraubenwendel 13 entsprechen (Fig. 4). Um eine Ballonbildung auch bei der Ausführung gemäß Figur 5 zu vermeiden, müßte die Fadeneinlaßbohrung 24 um den Radius des Kernes 12' exzentrisch zur Drehachse des Mitnehmers 12 angeordnet werden. Hingegen ist eine zentrische Fadenauslaßöffnung, wie in Fig. 1 gezeigt, vorteilhafter als eine exzentrische Anordnung wie in Fig. 5, da durch die zentrische Führung des Fadenballones Vibrationen und damit Spannungsspitzen durch Schwingungen vermieden werden. Um diesen zentrischen Fadenausgang zu ermöglichen, wird der um den Kern 13' geschlungene Faden F von der unteren Kante 15' der Schraubenwendel 13 in einen Freiraum 25 des Drallelementes 11 unter den Mitnehmer 13 geleitet, durch den der Faden F in die zentrische Fadenauslaßbohrung 22 gelangt.
In Figur 6 ist die ganze Spinnstelle einschließlich der Spindel 3 mit ihrer Lagerung 32, sowie der Ringbank 6 und dem Spinnring 62 schematisch abgebildet. Bei dieser Ausführung ist vorgesehen, daß Ballon-Einengungsringe 61 starr auf der Ringbank 6 befestigt sind. Da infolge der erfindungsgemäßen Fadenführeinrichtung allenfalls beim Winden des Kopsansatzes Ballon-Einengungsringe 61 erforderlich sind, kann auf eine getrennte Bewegungssteuerung verzichtet werden. Beim Aufwinden auf die Kopsspitze würde allerdings der Ballon-Einengungsring 61 durch die Halterung der Fadenführeinrichtung 1 bzw. 100 in seiner Bewegung behindert. Es ist deshalb ein gekröpfter Halter 181 für die Fadenführeinrichtung 1 bzw. 100 vorgesehen, die durch den Ballon-Einengungsring 61 hindurchgreift, damit der Abstand für die magnetische Kupplung des Drallelementes 10 bzw. 11 ermöglicht wird, andererseits aber der Ballon-Einengungsring 61 mit der Ringbank 6 die für das Aufwinden notwendige obere Stellung einnehmen kann, die in Figur 6 gestrichelt angedeutet ist.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführung eines Gehäuses 200 der Fadenführeinrichtung 1 oder 100. Zur Vermeidung von Flugansammlung innerhalb des Gehäuses 200 und auch zur Abführung von Wärme, die durch die Fadenreibung oder auch das Kugellager 16 entstehen kann, sind Belüftungsöffnungen 26 vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Fadenführeinrichtung ist anhand zweier Ausführungsformen beschrieben worden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die beschriebenen Ausführungen, beispielsweise des Mitnehmers 12 oder 13 beschränkt. Andere Ausbildungen des Mitnehmers, beispielsweise auch als Öse oder in ähnlicher Weise, verwirklichen den Erfindungsgedanken und die erzielte Funktion in gleicher Weise. Die Erfindung ist auch nicht beschränkt auf die beschriebene Anwendung beim konventionellen Ringspinnen. Die Erfindung läßt sich auch mit erheblichem Vorteil bei dem sog. "Siro-Spinnen" anwenden, bei welchem zwei verzogene und aus dem Streckwerk auslaufende Faserlunten zu einem zwirnartigen Garn versponnen werden. Hier konnte beispielsweise durch Anwendung der oben beschriebenen Erfindung das Dreieck zwischen den beiden zusammenlaufenden Faserlunten am Ausgang des Streckwerkes um die Hälfte verkürzt werden.

Claims

Zwischen Streckwerksausgang und Ringspindel angeordnete Fadenführeinrichtung für Ringspinnmaschinen, die ein Drallelement aufweist, das in einem Abstand über dem oberen Ende der Ringspindel angeordnet ist und über ein magnetisches Kraftfeld mit der Ringspindel gekoppelt ist, so daß das Drallelement mit der gleichen Drehzahl wie die Ringspindel dreht, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (10; 11) einen Mitnehmer (12; 13) aufweiset, der aus einem sich koaxial zur Drehachse erstreckenden Kern (12'; 13') besteht, um den der die Fadenführeinrichtung durchlaufende Faden herumschlingbar ist, und einer an dem Kern (12'; 13') angeordneten Mitnehmerkante (14; 15; 15').
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (12'; 13') in Gegenrichtung zur Spindeldrehung vom Faden umschlungen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer als Schraubenwendel (13) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Windungswinkel α der Schraubenwendel (13) größer als 360°, vorzugsweise etwa 540° beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Schraubenwendel (13) entgegengesetzt zur Spindeldrehrichtung ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (14; 15; 15') des Mitnehmers (12; 13) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Drallelementes (10; 11) liegt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kante (14; 15; 15') des Mitnehmers (12; 13) als abgerundeter Steg ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenntzeichnet, daß das obere und das untere Ende der Schraubenwendel (13) als Kante (15; 15') ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführeinrichtung (1; 100) ein Gehäuse (2; 20) aufweist, in welchem das Drallelement (10; 11) drehbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) eine Fadeneinlaßbohrung (21) aufweist, die exzentrisch zur Drehachse des Drallelements (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadeneinlaßbohrung (21) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Drallelementes (10; 11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (200) Belüftungsöffnungen (26) aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallelement (10) eine Fadenauslaßbohrung (23) aufweist, die zentrisch angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (e) etwa dem Radius des Kernes (12'; 13') des Mitnehmers (12; 13) entspricht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführeinrichtung (1; 100) in einem bestimmten Abstand (h) zum oberen Ende der auf die Ringspindel (3) aufgesteckten Hülse (4) zentrisch über dem Ende (31) der Ringspindel (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspindel (3) wenigstens 25 mm über das obere Ende der Hülse (4) hinausragt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspindel (3) wenigstens um den Radius des Spinnringes über das obere Ende der Hülse (4) hinausragt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführeinrichtung (1; 100) aus ihrer Betriebsstellung in eine Bedienungsstellung (1') schwenkbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführeinrichtung (1; 100) in der Bedienungsstellung (1') mit einer Saugeinrichtung (5) koppelbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenführeinrichtung (1; 100) durch ihre Bewegung in die Bedienungsstellung (1') die Saugeinrichtung (5) betätigt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekenntzeichnet, daß die Fadenführeinrichtung (1; 100) an einem gekröpften Halter (181) befestigt ist, so daß ein auf der Ringbank befestigter Ballon-Einengungsring (61) in seiner obersten Grenzstellung sich über die Fadenführeinrichtung (1; 100) bewegen kann.
Mitnehmer für eine rotierende Fadenführeinrichtung für Ringspinnmaschinen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (12; 13) aus verschleißfestem Material besteht.
Mitnehmer nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (12; 13) eine verschleißfeste Beschichtung aufweist.
Mitnehmer nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (13) als Schraubenwendel ausgebildet ist.
Mitnehmer nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Windungswinkel α der-Schraubenwendel (13) 360° bis 720° beträgt.
Mitnehmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Körnung des Materials der Reibwert µ der Oberfläche des Mitnehmers (12; 13) bestimmt wird.
Mitnehmer nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Faden (F) ausgeübte Bremskraft durch Variation des Radius des Kernes (12'; 13') abgestimmt ist.