Dreifachdraht-Zwirnspindel

Abstract

 Eine Dreifachdraht-Zwirnspindel mit rotierend antreibbarem Zwirntopf (7), enthaltend einen Zwirntopfboden (7), durch den ein radial verlaufener Fadenleitkanal geführt ist, eine an den Fadenleitkanal anschließende Spindelhohlachse (7.3), sowie eine Zwirntopfnabe, mit einem Spulenträger (10), enthaltend einen Spulenträgerschutztopf (10.1), einen Spulenträgerboden (10.2) sowie eine Spulenträgernabe (10.3), sowie mit einem den Zwirntopf umgebenden Spindelgehäuse (16) ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Energieeinsparung zwischen dem Zwirntopf (7) und dem Spindelgehäuse (16) ein frei rotierender Zylindertopf (19) zwischengeschaltet ist. Die energiesparende Wirkung kann noch erhöht werden, wenn auch zwischen den Spulenträger (10) und den Zwirntopf (7) ein weiterer frei rotierender oder gegebenenfalls auch gegen Drehung gesicherter Zylindertopf zwischengeschaltet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Dreifachdraht-Zwirnspindel mit rotierend antreibbaren Zwirntopf, enthaltend einen Zwirntopfbaden, durch den ein radial verlaufender Fadenleitkanal geführt ist, eine an das innere Ende des Fadenleitkanals angeschlossene Spindelhohlachse sowie einen Zwirntopfmantel, und mit einem drehbar auf der Spindelhohlachse gelagerten, ebenfalls rotierend antreibbaren Spulenträger, enthaltend einen Spulenträger-Schutztopf, einen Spulenträgerboden und eine Spulenträgernabe, sowie mit einem den Zwirntopf umgebenden Spindelgehäuse.

[0002] Typische Vertreter dieser Spindelgattung sind in den DE-OS'en 30 25 698 und 37 28 213 beschrieben.

[0003] Bei Dreifachdraht-Zwirnspindeln werden die zu verzwirnenden Fäden gewöhnlich von der mit dem Spulenträger gegenläufig zur Spindel antreibbaren Spule nach oben hin abgezogen, wobei das Vorlagegarn an der inneren Umfangsfläche des Spulenträgertopfes zur Anlage kommt und dann die Hohlspindel von oben nach unten durchläuft, unterhalb des Spulenträgerbodens radial durch den Zwirntopfboden zur Innenwand des den Spulenträgertopf umgebenden Zwirntopfes geführt wird und in Form eines Fadenballons längs der Innenumfangsfläche des Zwirntopfes zu einer koaxial über der Spindel gelegenen Fadenführeröse verläuft und durch diese abgezogen wird, von wo aus dann der fertige Zwirn auf einem Aufwickelaggregat zu einer Kreuzspule augewickelt wird.

[0004] Grundsätzlich gilt, daß zwischen einem innendrehenden Zylinder gegenüber einem äußeren stehenden oder langsamer drehenden Zylinder eine instabile Luftschichtung entsteht. Die inneren Luftpartikel drängen infolge der Zentrifugalkraft nach außen, und sie treffen auf eine stehende oder langsamer drehende Außenwand und reißen dort Luftpartikel mit. Es bildet sich damit der sogenannte Taylor-Wirbel (siehe Schlichting "Grenzschicht-Theorie", 8. Auflage, ab Seite 535).

[0005] Im Fall der Gegenrotation von zwei Zylindern ist die Relativgeschwindigkeit zwischen diesen besonders groß, was wiederum zu hohen Ventilationsverlusten führt. Das ist bei einer Dreifachdraht-Zwirnspindel zwischen dem rotierenden Spulentopf und dem entgegengesetzt dazu drehenden Zwirntopf der Fall.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dreifachdraht-Zwirnspindel so zu gestalten, daß die schon aus rein theoretischen Überlegungen auftretenden Reibungs- und Verwirbelungsverluste minimiert werden.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale gemäß dem Patentanspruch 1, und zwar vorzugsweise auch in Verbindung mit den Merkmalen der Unteransprüche.

[0008] Die Wirksamkeit eines zwischen zwei entgegengesetzt rotierenden Zylindern zwischengeschalteten vorzugsweise frei rotierenden Zylindertopfes führt zu besonderen Vorteilen, da die Reibungs- und Verwirbelungsverluste aufgrund der niedrigeren Relativgeschwindigkeit deutlich reduziert werden, wodurch dieser Zylindertopf praktisch die Fuktion eines Energiespartopfes hat.

[0009] Der zuvor beschriebene negative Effekt von entgegengesetzt rotierenden Zylindern kann aber auch schon dadurch reduziert werden, daß zumindest der zwischen dem Spulenträger und den gegenläufig rotierenden Zwirntopf zwischengeschaltete Zylindertopf stationär gehalten wird.

[0010] Das Grundprinzip der Energieeinsparung bei rotierenden Zylindern ist u.a. auch für den Bereich der Spinnmaschinen durch die DE-PS 1 104 653 bekannt geworden.

[0011] Die bisher nicht bekannte Anwendung eines "Energiespartopfes" auf eine Dreifachdraht-Zwirnspindel wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

[0012] Die Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils im Axialschnitt verschiedene Varianten der erfindungsgemäßen Dreifachdraht-Zwirnspindel.

[0013] Figur 1 zeigt ein Lager- und Antriebsgehäuse 1 mit einem Boden 1.1 und einer an den Boden anschließenden, nach oben gerichteten zentralen Lagernabe 1.2. In der Lagernabe 1.2 ist mittels Lagern 3 und 4 ein Spindelschaft 5 drehbar gelagert, an dessen unterem Ende ein in Richtung des Pfeiles f1 rotierend antreibbarer Spindelwirtel 6 befestigt ist. Der Spindelschaft 5 trägt an seinem oberen Ende einen Zwirntopf 7, enthaltend einen Zwirntopfmantel 7.4 und einen Zwirntopfboden 7.1 durch den ein radial verlaufender Fadenleitkanal 7.2 führt. An das innere Ende des Fadenleitkanals 7.2 schließt die in der Verlängerung des Spindelschaftes 5 liegende Spindelhohlachse 7.3 an, die gemäß Figur 1 beispielsweise einstückig mit dem Zwirntopf 7 ausgebildet sein kann.

[0014] Ein Spulenträger 10, enthaltend einen Spulenträger-Schutztopf 10.1 sowie einen Spulenträgerboden 10.2 ist mit seiner an den Spulenträgerboden 10.2 angesetzten Spulenträgernabe 10.3 mittels der Lager 8 und 9 drehbar auf der Spindelhohlachse 7.3 gelagert. Am oberen Rand der Spulenträgernabe 10.3 ist ein nach innen gerichteter Flanschring 10.4 vorgesehen, dessen zentrale Öffnung die Funktion des bei Mehrfachdraht-Zwirnspindeln üblichen Fadeneinlaufrohrs übernimmt.

[0015] Der Spulenträger 10 dient zur Aufnahme bzw. Lagerung einer Fach- bzw. Vorlagespule D, die mit ihrer Spulenhülse auf dem Spulenträgerboden 10.2 abgestellt ist.

[0016] Auf dem Außenmantel der Lagernabe 1.2 ist mittels Lagern 11 und 12 eine an ihrem unteren Ende als Antriebswirtel 13.1 ausgebildete Hülse 13 drehbar gelagert, die an ihrem oberen Ende einen Flansch 13.2 trägt, in den sich entlang einer Kreisbahn erstreckende Mitnehmer-Magnete 14 eingesetzt sind. Diesen Magneten 14 liegen in den Spulenträgerboden 10.2 eingelassene Gegenmagnete 15 gegenüber, die, bezogen auf die Mitnehmer-Magnete 14 derart polarisiert sind, daß bei vorzugsweise entgegengesetzt zum Spindelwirtel 6 rotierendem Antriebswirtel 13.1 auch der Spulenträger 10 in Rotation versetzt wird.

[0017] Der bisher beschriebene Aufbau entspricht demjenigen einer üblichen Dreifachdraht-Zwirnspindel. Bei rotierendem Zwirntopf 7 wird der Faden F von der Vorlagespule D nach oben abgezogen und durch die Fadeneinlauföffnung 10.5 und die Spindelhohlachse 7.3 zuerst nach unten und dann durch den Fadenleitkanal 7.2 radial nach außen und dann wiederum entlang des Zwirntopfmantels 7.4 nach oben zu einer in der Verlängerung der Spindelhohlaches liegenden Fadenführeröse 16 geführt, von wo aus der Faden zu einem nicht dargestellten Aufwickelaggregat läuft. Der Zwirntopfmantel 7.4 ist an seinem oberen Ende mit einer eine stabile Fadenführung gewährleistende Fadenführeröse 7.5 versehen.

[0018] Entsprechend dem Dreifachdraht-Zwirnprinzip wird der Antriebswirtel 13.1 entgegengesetzt zum Spindelwirtel 6 in Rotation versetzt, wodurch der Spulenträger 10 und damit die Vorlagespule D ebenfalls in Drehung versetzt werden, wodurch für den durch die Fadenführeröse 16 abgezogenen Faden die dreifache Drallerteilung bewirkt wird.

[0019] Auf dem für den Maschinenrahmen repräsentativen Gehäuse 1 ist ein Spindelgehäuse 16 gelagert, enthaltend einen Spindelgehäuseboden 16.1, eine an den Boden anschließende, nach oben gerichtete zentrale Lagernabe 16.2 und einen Spindelgehäusemantel 16.3. Auf der Lagernabe 16.2 ist erfindungsgemäß mittels der Lager 17 und 18 als "Energiespartopf" ein frei rotierender Zylindertopf 19 gelagert, der bei rotierendem Zwirntopf 7 von der den Zwirntopf umgebenden mitrotierenden Luftsäule in Rotation versetzt wird.

[0020] Die Ausführungsforn gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Figur 1 dadurch, daß statt des frei rotierenden Zylindertopfes 19 zwischen dem Zwirntopf 7 und dem Spulenträger 10 als "Energiespartopf" ein Zylindertopf 20 mittels der Lager 21, 22 auf der Spindelhohlachse 7.3 frei drehbar gelagert ist.

[0021] Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, diesen Zylindertopf 20 mit Permanentmagneten 23 zu bestücken, denen im Spindelgehäusemantel 16.3 angebrachte Gegenmagnete 24 gegenüberliegen, wobei die Magnete 23 und 24 derart polarisiert sind, daß der "Energiespartopf" 20 im Betrieb der Dreifachdraht-Spindel gegen Rotation gesichert ist.

[0022] Die Ausführungsform gemäß Figur 3 zeichnet sich dadurch aus, daß zwei frei rotierbare Zylindertöpfe vorgesehen sind, und zwar einmal ein den Zwirntopf 7 umgebender Zylindertopf 19A, der mittels Lagern 40 unmittelbar auf dem Spindelschaft 5 gelagert ist und hinsichtlich seiner Funktionsweise dem Zylindertopf 19 gemäß Figur 1 entspricht, sowie ein zweiter, zwischen dem Spulenträger 10 und dem Zwirntopf 7 zwischengeschalteter Zylindertopf 20A, der bezüglich seiner Lagerung und seiner Funktionsweise dem "Energiespartopf" 20 gemäß Figur 2 entspricht. Dieser Zylindertopf 20A kann gegebenenfalls auch in Übereinstimmung mit der in Verbindung mit Figur 2 beschriebenen Alternative mit Haltemagneten 23A bestückt sein, denen im Spindelgehäuse 16 befindliche Gegenmagnete 24 gegenüberliegen.

[0023] Um den axialen Abstand zwischen den Mitnehmer-Magneten 14 und den Gegenmagneten 15 so gering wie möglich zu halten, ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 der zwischen dem Spulentopf 10 und dem Zwirntopfmantel 7.4 befindliche "Ener-giespartopf" als bloßer Zylinder 20B ohne Boden ausgebildet und er ist magnetisch "aufgehängt" festgehalten. Dazu sind auf dem Umfang des Zylindertopfes 20B in zwei Höhenbereichen über den Umfang verteilte Magnete 23B angeordnet, denen im Spindelgehäuse 16 mit leichtem axialen Versatz ebenfalls Permanentmagnete 24B gegenüberstehen. Wenn die Magnetanordnungen auf dem Umfang zusätzlich in abstoßender und anziehender Funktion angebracht werden, so wird eine umso stabilere stationäre Lage des "schwebenden inneren "Energiespartopfes" erreicht.

[0024] Axiale Kräfte wirken vom Zwirnprozeß her auf den inneren Energiespartopf nicht ein. Lediglich sein Eigengewicht ist durch die Magnetkräfte auszugleichen. Radial ist ebenso keine Beanspruchung durch den textilen Prozeß gegeben.

[0025] Die verschiedenen Ausführungsformen der beiden inneren und äußeren "Energiespartöpfe" sind untereinander austauschbar.

[0026] Die vorteilhaften Auswirkungen der in den einzelnen Figuren beschriebenen Ausführungsformen und Varianten ergeben sich aus der obigen Beschreibungseinleitung.

Ansprüche

1. Dreifachdraht-Zwirnspindel mit rotierend antreibbarem Zwirntopf (7), enthaltend einen Zwirntopfboden (7.1), durch den ein radial verlaufender Fadenleitkanal (7.2) geführt ist, eine an das innere Ende des Fadenleitkanals (7.2) angeschlossene Spindelhohlachse (7.3) sowie einen Zwirntopfmantel (7.4), und mit einen drehbar auf der Spindelhohlachse gelagerten, ebenfalls rotierend antreibbaren Spulenträger (10), enthaltend einen Spulenträger-Schutztopf (10.1), einen Spulenträgerboden (10.2) und eine Spulenträgernabe (10.3), sowie mit einem den Zwirntopf (7) umgebenden Spindelgehäuse, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Zwirntopf (7) und das Spindelgehäuse (16) zwischengeschalteten frei drehbar gelagerten Zylindertopf (19 bzw. 19A).

2. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Zylindertopf (19A) ein weiterer Zylinder bzw. Zylindertopf (20A, 20B) vorgesehen ist, der zwischen den Spulenträger (10) und den Zwirntopf (7) zwischengeschaltet ist.

3. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Zylindertopf (20A) frei drehbar gelagert ist.

4. Dreifachdraht-Zwirnspindel mit rotierend antreibbarem Zwirntopf (7), enthaltend einen Zwirntopfboden (7.1), durch den ein radial verlaufender Fadenleitkanal (7.2) geführt ist, eine an das innere Ende des Fadenleitkanals (7.2) angeschlossene Spindelhohlachse (7.3) sowie einen Zwirntopfmantel (7.4), und mit einem drehbar auf der Spindelhohlachse gelagerten, ebenfalls rotierend antreibbaren Spulenträger (10), enthaltend einen Spulenträger-Schutztopf (10.1), einen Spulenträgerboden (10.2) und eine Spulenträgernabe (10.3), sowie mit einem den Zwirntopf (7) umgebenden Spulengehäuse, gekennzeichnet durch einen zwischen den Spulenträger (10) und den Zwirntopf (7) zwischengeschalteten Zylinder bzw. Zylindertopf (20 20A; 20B).

5. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylindertopf (20) frei drehbar gelagert ist.

6. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder bzw. Zylindertopf (20 bzw. 20A bzw. 20B) gegen Rotation gesichert ist.

7. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder bzw. Zylindertopf (20 bzw. 20A bzw. 20B) mit Haltemagneten (23 bzw. 23A bzw. 23B) bestückt ist, denen im Schutztopfmantel befindliche Gegenmagnete (24 bzw. 24B) gegenüberliegen.

8. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß (Zylinder 20B) magnetisch fixiert ist mittels über seinen Umfang verteilten Permanentmagneten (23B), denen im Spindelgehäuse (16) vorzugsweise mit axialem Versatz ebenfalls Permanentmagnete (24B) gegenüberstehen.

9. Drehfachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Zylinder (20B) als auch das Spindelgehäuse (16) mit zwei Permanentmagnetreihen bestückt sind.

10. Dreifachdraht-Zwirnspindel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die sich jeweils radial gegenüberliegenden Permanentmagnete (23B bzw. 24B) sowohl im Zylinder (20B) als auch im Spindelgehäuse (16) über den Umfang abwechselnd entgegengesetzt polarisiert sind.

Zeichnung