Nadelwalze für Textilmaschinen

Abstract

 Es wird eine Nadelwalze für Textilmaschinen beschrieben, in deren Walzenkörper zahlreiche in mehreren Reihen zusammengefaßte Nadeln angeordnet sind. Die Nadeln (5) sind dazu mit ihren stumpfen Enden in einem Nadelstreifen (6) verankert und mit diesem in einer Nut des Walzenkörpers (1) befestigt. Die Querschnittsformen des Nadelstreifens (6) und der Nut (7) stimmen überein. Sie können kreisrund, vieleckig, schwalbenschwanzförmig o.dgl. sein. Bei kreisrundem Querschnitt kann zusätzlich noch eine Vorrichtung zum Verstellen der Winkelneigung der Nadeln vorgesehen sein.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Nadelwalze für Textilmaschinen, insbesondere eine Auflösewalze für Offenend-Spinnmaschinen, in deren Walzenkörper zahlreiche in mehreren Reihen zusammengefaßte Nadeln angeordnet und mit dem stumpfen Nadelende in Öffnungen des Walzenkörpers derart befestigt sind, daß die Längsachsen der Nadeln jeweils mit dem durch die zugehörende Öffnung geführten Radius einen Winkel von 0 bis 40°, vorzugsweise 0 bis 30° bilden.

[0002] Derartige Nadelwalzen sind beispielsweise in der Schweizer Patentschrift 630 121 beschrieben. Die Nadeln sind bei diesen Walzen einzeln in entsprechenden Bohrungen des Walzenkörpers befestigt, meist verlötet.

[0003] Die Herstellung und auch die Reparatur dieser Walzen ist sehr arbeitsaufwendig und die Walzen deshalb teuer. Wird bedacht, daß in einer modernen Offenend-Spinnmaschine meist zahlreiche bis zu einigen hundert Spinnstellen vereinigt sind und für jede Spinnstelle eine derartige Nadelwalze benötigt wird, so leuchtet es ein, daß der Preis dieser Nadelwalzen von wesentlichem Einfluß auf den Preis der Spinnmaschinen und - unter Berücksichtigung des Nadelverschleisses und der nur von spezialisierten Betrieben durchzuführenden Reparaturen - letztlich auch von Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit der Maschine ist.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Nadelwalzen für Textilmaschinen derart weiterzuentwickeln, daß sowohl die Herstellung wie auch die Reparatur dieser Nadelwalzen technisch einfacher und folglich auch billiger wird und auch von den Textilbetrieben selbst durchgeführt werden kann.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Übereinstimmung mit dem Kennzeichen des Anspruches 1 dadurch, daß die in einer Reihe angeordneten Nadeln mit ihren stumpfen Enden in einem Nadelstreifen verankert und mit diesem in einer Nut des Walzenkörpers befestigt sind. Der Nadelstreifen besteht vorteilhafterweise aus einem Kunststoff, wie dies an sich für derartige Nadelstreifen bekannt ist. Der Nadelstreifen kann aber auch aus einer geeigneten Metallegierung bestehen, in die die Nadeln beim Guß des Streifens eingearbeitet sind.

[0006] Die Nuten des Walzenkörpers sind nahe der Mantelfläche in den Walzenkörper eingearbeitet und zwar derart, daß die Nutenlängsachse parallel zur Walzenlängsachse verläuft. Dabei kann der Walzenkörper als separates rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt und auf einem entsprechenden Lager angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, Walzenkörper und Lager aus einem einzigen Stück zu fertigen. Die Nuten können prinzipiell beliebige Querschnittsform haben. Als besonders einfach und auch sonst in mancher Hinsicht vorteilhaft (siehe weiter unten) bieten sich runde Querschnittsformen an. In diesem Fall müssen auch die Nadelstreifen entsprechend runde Querschnitte aufweisen, damit sie unter satter Anlage der äußeren Oberfläche jeweils an die inneren Oberflächen der Nuten in diese eingeschoben werden können. Die Nuten enden jeweils in offenen Spalten der Walzenmantelfläche, so daß die Nadeln durch diese Spalten hindurchragen und in bekannter Weise senkrecht zur Walzenoberfläche oder in mehr oder weniger geneigtem Winkel dazu verlaufen können.

[0007] Die Querschnittsform der Nadelstreifen kann aber auch von der runden Querschnittsform abweichen, beispielsweise quadratisch, rechteckig, sechseckig, achteckig, schwalbenschwanzförmig, tropfenförmig oder ähnlich verlaufen. In jedem Fall wird auch die Querschnittsform der Nuten entsprechend sein müssen, damit die Nadelstreifen aufgenommen und fest in den Nuten gelagert werden können.

[0008] Je nach Verwendungszweck der Nadelwalze kann es erwünscht sein, daß die Nadeln nicht senkrecht aus der Mantelfläche des Walzenkörpers austreten, sondern - wie an sich bekannt - mit der Mantelfläche (genauer: mit der Tangente an die Mantelfläche) einen Winkel von beispielsweise 30° bilden. Soll dieser Winkel nach einmaliger Einstellung unverändert beibehalten werden, so ist es möglich, ihn bei der Herstellung des Nadelstreifens sowie der Walzennuten gleich zu berücksichtigen, wobei dann nach paßgerechtem Einsetzen der Nadelstreifen in diese Nuten sich die gewünschten Nadelwinkel zwangsläufig ergeben.

[0009] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kanten der Öffnungsspalten um die Längsachse der Nut einen Winkel von wenigstens 40° festlegen. Von dieser Maßnahme soll Gebrauch gemacht werden, wenn die Nadeln mit der Tangente an die Mantelfläche einen von 90° anweichenden Winkel bilden sollen. Bei herkömmlichen Nadelwalzen ist es bekannt, daß die Nadeln in Richtung der Walzenlängsachse mehr oder weniger gerade Reihen bilden. Dabei sollen vorzugsweise die Nadeln einer Reihe gegenüber den Nadeln der nächsten Reihe leicht versetzt sein, so daß die Nadeln auf Lücke stehen und sich zwischen den Nadeln keine geradlinigen Bahnen bilden können. Um dies auch bei der erfindungsgemäßen Nadelwalze leicht erreichen zu können, wird vorgeschlagen, daß der Walzenkörper zwischen zwei flanschartigen Endscheiben angeordnet ist, die jeweils im Bereich der Nadelstreifen-Stirnflächen gegen diese anliegende Nocken o.dgl. mit unterschiedlicher Höhe aufweisen. Die Nocken der beiden Endscheiben sind daher so zueinander angeordnet, daß jeweils einer höheren Nocke der einen Scheibe eine niedrigere Nocke der anderen Scheibe gegenübersteht und umgekehrt und daß die Höhendifferenz der Nocken dem jeweils gewünschten Abstand der Nadellängsachsen entspricht. So kann beispielsweise bei einer Nadelwalze mit dreißig um den Umfang verteilte Nadelreihen die Anordnung so geschaffen sein, daß die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Nadeln jeweils um 1/10 des Nadelabstandes innerhalb einer Reihe versetzt ist. Es ergibt sich dann, daß ein solcher "Versetzungsturnus" dreimal in Umfangsrichtung hintereinander vorkommt.

[0010] Anstatt die Nadelstreifen mit Hilfe von Nocken o.dgl. in den Nuten zu versehen und festzulegen, können auch unterschiedlich mit Nadeln besetzte Streifen in die Nuten eingelegt werden, was aber zu einer schwierigeren Montage führt.

[0011] Wird von der Möglichkeit Gebrauch gemacht, die Nadelstreifen mittels Nocken o.dgl. zu verschieben und festzulegen, so ist es wichtig, daß die Endscheiben, die die Nocken tragen, in der richtigen Stellung montiert werden. Um dies sicherzustellen wird vorgeschlagen, daß die Endscheiben und die Stirnflächen des Walzenkörpers ineinandergreifende Paßmarken aufweisen. Diese Paßmarken können Stifte und Löcher sein. Sie müssen so angeordnet und dimensioniert sein, daß sie beim Umlauf der Nadelwalzen den ruhigen Lauf nicht stören. Es muß also entweder die Walze ausgewuchtet werden oder die Anordnung und Dimensionierung muß so sein, daß die Fliehmomente der Paßmarken gleich sind.

[0012] Die erwähnte Konstruktion kann noch dadurch weiter ausgebaut werden, daß die Nadelstreifen an ihren Stirnflächen jeweils einen exzentrischen Zapfen aufweisen, der in eine entsprechende Vertiefung der einen Endscheibe eingreift und daß diese Endscheibe um einen Winkelbetrag verstellbar ist, der ausreicht, um die Nadelstreifen in ihren Nuten zur Einstellung positiver oder negativer Nadelneigungswinkel zu verdrehen. Die Endscheibe muß in diesem Fall natürlich nach der Verstellung arretierbar sein, was in einfachster Weise dadurch bewirkt werden kann, daß die Endscheibe statt mit Bohrungen für die Arretierschrauben mit entsprechenden bogenförmigen Langlöchern ausgerüstet ist.

[0013] Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Herstellen einer Nadelwalze für Textilmaschinen. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Walzenkörper, die Lagerteile sowie die Endscheiben durch Umformen oder Spritzgießen hergestellt werden. Diese Herstellungsweisen stellen sicher, daß ein Höchstmaß an Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung erreicht wird. Die Verfahren lassen sich bei den vorbekannten Nadelwalzen wegen der zahlreichen Bohrungen für die Einzelverankerung der Nadeln nicht anwenden.

[0014] Der Erfindungsgegenstand wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Lageranordnung für die Aufnahme einer Nadelwalze gemäß Fig. 2 in perspektivischer Anordnung;

Fig. 2 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Nadelwalze;

Fig. 3 eine Endscheibe zum Abdecken der Nadelwalze im teilweise aufgeschnittenen Zustand;

Fig. 4 zwei erfindungsgemäße Nadelstreifen zum Einsetzen in eine Nadelwalze gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine aus den Teilen gemäß Fig. 1-4 zusammengesetzte Vorrichtung im Längsschnitt;

Fig. 6-14 jeweils verschiedene Formen der Nadelstreifen, teils mit entsprechenden Formen der Nuten;

Fig. 15 einen Nadelstreifen mit exzentrisch angesetzten Zapfen in Seitenansicht;

Fig. 16 eine Endscheibe in vergrößerter Darstellung im Querschnitt mit Vertiefung zur Aufnahme des exzentrischen Zapfens gemäß Fig. 15;

Fig. 17 eine Teildarstellung des dazu passenden Aufnahmeringes;

Fig. 18 eine Ansicht der aus den Fig. 16-18 zusammengesetzten Vorrichtung in Frontansicht.

[0015] Die in der Zeichnung dargestellte Nadelwalze besteht aus einem zylinderförmigen Walzenkörper 1, in dem zahlreiche, in mehreren Reihen 2;3;4 zusammengefaßte Nadeln 5 angeordnet sind. Diese Nadeln 5 sind jeweils mit ihrem stumpfen Ende in einem Nadelstreifen 6, der beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall besteht, verankert und mit diesem in einer Nut 7 des Walzenkörpers befestigt. Die Nuten können beliebigen Querschnitt aufweisen; sie sollten aber mit der Querschnittsform der Nadelstreifen übereinstimmen. Bei eingesetztem Nadelstreifen 6 in die Nut 7 reichen die Nadeln 5 durch Spalte 8 hindurch, welche sich in der Mantelfläche des Walzenkörpers 1 befinden und die in die jeweils darunter angeordnete Nut münden.

[0016] Bei der Herstellung der Nadelwalze wird der Walzenkörper 1 in gewünschter Weise mit Nadelstreifen 6 bestückt. Alsdann wird der so vorbereitete Walzenkörper 1 auf das Lager 9 geschoben und durch Aufsetzen der Endscheibe 10 auf dem Lager befestigt. Das Lager 9 ist mit einer Antriebswelle 11 ausgestattet, welche ihrerseits drehbar in einem Festlager 12 angeordnet ist.

[0017] Die Frontscheibe 13 des Lagers 9 sowie auch die Endscheibe 10 sind jeweils mit Nocken 14 und 15 ausgerüstet. Die Höhe dieser Nocken ist unterschiedlich und so eingerichtet, daß jeweils eine höhere Nocke in Umfangsrichtung auf eine niedrigere Nocke folgt. Beim Zusammensetzen der in den Fig. 1,2 und 3 dargestellten Teile werden diese so gegeneinander angeordnet, daß die Nocken jeweils gegen die Stirnflächen der Nadelstreifen 6 drücken, wobei darauf geachtet wird, daß einer niedrigeren Nocke 14 jeweils eine höhere Nocke 15 gegenübersteht und umgekehrt. Beim Festziehen der Endscheibe 10 drücken die Nocken deshalb derart gegen die Stirnflächen der Nadelstreifen 6, daß diese in entsprechende Positionen gerückt werden, wodurch bewirkt wird, daß die einzelnen Nadeln in Umfangsrichtung auf Lücke zu stehen kommen.

[0018] Die Endscheibe 10 kann mit Schrauben befestigt werden, welche durch die Schraublöcher 16 der Endscheibe 10 hindurchreichen und in Schraubgewinden 17 des Lagers 9 eingreifen. Die zusammengesetzten Teile sind nochmals in Fig. 5 dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

[0019] In den Fig. 6-14 sind unterschiedliche Querschnittsformen sowohl der Nadelstreifen 6 als auch der Nuten 7 dargestellt. Aus Fig. 6 ist erkennbar, daß die Querschnittsformen rechteckig sein können. In Fig. 7 sind sie schwalbenschwanzförmig, in Fig. 8 abgeplattetrund; in Fig. 9 kreisrund; in Fig. 10 tropfenförmig;

[0020] in Fig. 11 vierkantig; in Fig. 12 sechskantig; in Fig. 13 dreikantig; in Fig. 14 achtkantig. Die dargestellten Querschnittsformen stellen nur eine Auswahl dar. Auch andere Querschnittsformen kommen in Betracht.

[0021] In den Fig. 15-18 ist eine besondere Ausführungsform dargestellt, die dazu führt, daß der Neigungswinkel der Nadeln in vorgegebenen Grenzen beliebig eingestellt werden kann. Zu diesem Zweck ist der Nadelstreifen 6 an einer Stirnfläche 18 mit exzentrisch angeordneten Zapfen 19 ausgerüstet. Bei zusammengesetzten Teilen greift dieser Zapfen 19 in eine Vertiefung 20 ein, die sich an der Innenfläche der Endscheibe 10 befindet. Die Anordnung bewirkt, daß durch Verdrehen der Endscheibe 10 auch der Nadelstreifen 6 über den Zapfen 19 mitgenommen wird und sich die Nadeln folglich entsprechend dem Grad der Verdrehung schrägstellen. Je nach Drehrichtung (in Fig. 18 durch die Pfeile 21 und 22 dargestellt) lassen sich positive oder negative Neigungswinkel der Nadeln 9 einstellen. Nach Erreichen der gewünschten Neigung werden die Nadeln durch Festlegen der Endscheibe 10 arretiert.

[0022] Auch in diesem Fall ist es zweckmäßig, wenn der Spalt 8, durch den die Nadeln 5 nach außen ragen, etwas größer ist als der Durchmesser der Nadel an dieser Stelle. Es wird vorgeschlagen, den Spalt so groß zu machen, daß seine Kanten um die Längsachse einen Winkel von wenigstens 40° festlegen.

Bezugszeichenliste

[0023] 

1 Walzenkörper

2 Nadelreihe

3 Nadelreihe

4 Nadelreihe

5 Nadeln

6 Nadelstreifen

7 Nut

8 Spalt

9 Lager

10 Endscheibe

11 Antriebswelle

12 Festlager

13 Frontscheibe

14 Nocken

15 Nocken

16 Schraublöcher

17 Schraubgewinde

18 Stirnfläche

19 Zapfen

20 Vertiefung

21 Pfeil

22 Pfeil

Ansprüche

1. Nadelwalze für Textilmaschinen, in deren Walzenkörper zahlreiche in mehreren Reihen zusammengefaßte Nadeln angeordnet und mit dem stumpfen Nadelende in Öffnungen des Walzenkörpers derart befestigt sind, daß die Längsachsen der Nadeln jeweils mit dem durch die zugehörende Öffnung geführten Radius einen Winkel von 0 bis 40°, vorzugsweise 0 bis 30°, bilden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in einer Reihe angeordneten Nadeln (5) mit ihren stumpfen Enden in einem Nadelstreifen (6) verankert und mit diesem in einer Nut (7) des Walzenkörpers befestigt sind.

2. Nadelwalze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kanten der Öffnungsspalten (8) um die Längsachse der Nut (7) einen Winkel von wenigstens 40⁰ festlegen.

3. Nadelwalze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzenkörper (1) zwischen zwei flanscharti_- gen Endscheiben (10;13) angeordnet ist, die jeweils im Bereich der Nadelstreifen-Stirnflächen (18) gegen diese anliegende Nocken (14;15) mit unterschiedlicher Höhe aufweisen, wobei die Nocken der beiden Endscheiben (10;13) so zueinander angeordnet sind, daß jeweils einer höheren Nocke der einen Scheibe (10) eine niedrigere Nocke der anderen Scheibe (13) gegenübersteht und umgekehrt und daß die Höhendifferenz der Nocken (14;15) dem gewünschten Abstand der Nadellängsachsen entspricht.

4. Nadelwalze nach Anspruch 1,2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nadelstreifen (6) an ihren Stirnflächen (18) jeweils einen exzentrischen Zapfen (19) aufweisen, der in eine entsprechende Vertiefung (20) der Endscheibe (10) eingreift und daß diese Endscheibe (10) um einen Winkelbetrag verstellbar ist, der ausreicht, um die Nadelstreifen (6) in ihren Nuten (7) zur Einstellung positiver oder negativer Nadelneigungswinkel zu verdrehen.

5. Nadelwalze nach Anspruch 1,2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Nadelstreifen (6) und die Nuten (7) von der Kreisform abweichende Querschnittsformen haben und daß die Querschnittsformen von Nut und Nadelstreifen paßgerecht übereinstimmen.

6. Nadelwalze nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Endscheiben (10;13) und die Stirnflächen (18) des Walzenkörpers (1) ineinandergreifende Paßmarken .aufweisen, die rotationssymmetrisch um die Drehachse unter Wahrung gleicher Fliehmomente angeordnet sind.

7. Verfahren zum Herstellen von Nadelwalzen nach einem der Ansprüche 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Walzenkörper (1), die Lagerteile (11,12,13) sowie die Endscheibe (10) durch Umformung oder Spritzgießen hergestellt werden.

Zeichnung