DE2653697C2 - Vorrichtung zum Ringspinnen oder Ringzwirnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ringspinnen oder Ringzwirnen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 25 33 643; DE-PS 86 835) wird der drehbar gelagerte Spinnring mittels eines vom Faden unabhängigen Antriebs angetrieben. Und zwar ist es nach der DE-OS 25 33 643 beim Ringspinnen oder Ringzwirnen ohne oder mit reduziertem Fadenballon, zur Erhöhung der Fadenliefergeschwindigkeit erforderlich, den an sich .beim Spinnen mit drehbar gelagertem, vom Faden über den Läufer geschlepptem Ring auftretendem Synchronlauf zwischen Läufer und Ring (GB-PS 10 00365) zu befestigen, indem der Ring durch gesonderte Antriebsmittel unabhängig vom F,?.den zs~ Aufrechterhaltung eines Asynchronlaufes zwischen Ring und Spindel angetrieben wird. Solche Spinn- oder Tv/irnvorrichtungen eignen sich jedoch nicht dazu, empfindliche Fäden mit sehr hohen Spindcldrehzahlen zu spinnen bzw. zu zwirnen.

Es ist deshalb Aufgabe der im Anspruch angegebenen Erfindung, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches genannten Art zu schaffen, mit der auch empfindliche Fäden unter wirtschaftlichen Bedingungen mit sehr hohen Spindeldrehzahlen gesponnen bzw. gezwirnt werden können.

Überraschenderweise zeigte es sich, daß man mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung trotz der durch das Spinnen oder Zwirnen ohne Fadenballon bzw. mit reduziertem Fadenballon im Bereich des Läufers bewirkten hohen Fadenspannungen extrem hohe Spindeldrehzahlen ohne Gefahr des Anstiegs von Fadenbrüchen anwenden kann. Auch ist der bauliche Aufwand dieser Vorrichtung erheblich geringer als für die vorbekannten Vorrichtungen mit unabhängig vom Faden durch gesonderte Antriebsmittel drehbar angetriebenen Ringen. Es lassen sich empfindliche Fäden, insbesondere feine Fäden bzw. Fäden mit besonders niedriger Drehung mit extrem hohen Spindeldrehzahlen spinnen und zwirnen. Auch bei anderen Fäden können sehr hohe Spindeldrehzahlen vorgesehen werden. Auch ergeben sich weitere Vorteile:

So kann das Gewicht des !umgelagerten Ringes bzw. des ihn tragenden Rotors besonders groß gewählt werden, was den Anwendungsbereich luftgelagerter Ringe bezüglich des Spinnens und Zwirnens auch in Richtung gröberer Fäden besonders weit spannt, die Herstellung des Rotors verbilligt und größeren Luftwiderstand ergibt.

Auch können relativ schwere Läufer eingesetzt werden, wodurch beim Kochlaufen des Ringes aus dem Stillstand größere Beschleunigung des Ringes und damit schnellerer Hochlauf des Ringes auf seinen Synchronlauf mit dem Läufer erreicht wird, so daß die Hochlaufzeit des Ringes verkürzt und damit auch der Läuferverschleiß und die Gefahr von Läufer- und Fadenbrüchen während des Hochlaufes reduziert wird. Dies ist besonders auch dann wichtig, wenn an einer Spinn- oder Zwirnmaschine eine einzelne Spindel und der zugeordnete Ring zwecks Behebung eines Fadenbruches zum Stillstand gebracht wurden und die Spindel nach Freigabe sehr rasch auf die Betriebsdrehzahl hochläuft, die die anderen Spindeln an dieser Maschine haben, so daß die Drehzahldifferenz zwischen Läufer und Ring nach Freigäbe der Spindel zuerst sehr groß ist, was an sich die Ciefahr von Läufer- und Fadenbrüchen stark erhöht, wobei jedoch bei einem schwereren Läufer der Ring durch die Spindel besonders rasch auf seine Betriebsdrehzahlen gebracht werden kann, wodurch sich die Hochlaufzeit des Ringes verkürzt und damit die Gefahr von Fadenbrüchen und Läuferbrüchen reduziert wird. Die Erfindung ermöglicht also auch, die Behebung von Fadenbrüchen an den einzelnen Spinn- oder Zwirnvorrichtungen während des normalen Betriebes der übrigen Spinn- oder Zwirnvorrichtungen der betreffenden Maschine zu erleichtern.

Auch zeigten Veqjleichsversuche an einer erfindungsgemäß ausgebildeten Spinnvorrichtung überraschenderweise, daß die mittlere Reißkraft des Fadens erheblich höher war als die eines gleichen Fadens, der jedoch mit nicht rotierendem Ring gesponnen wurde.

Ferner zeigten Versuche, daß ohne Gefahr der Bildung von Fadenwickeln an dem Spindelaufsatz mit besonders niedrigen Fadenspannungen in dem Bereich zwischen dem Lieferwerk und dem Spindelaufsatz gearbeitet werden kann, die niedriger lagen als bei Einsatz eines nicht drehbar gelagerten Ringes. So zeigte ein Vergleichsversuch zwischen einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung und einer Spinnvorrichtung mit nicht rotierendem Ring folgendes: Bei der maximal zulässigen Spindeldrehzahl von ca.13 000 U/min der Spinnvorrichtung mit feststehendem Ring war die Fadenspannung zwischen Streckwerk und Spindelaufsatz ca. doppelt so hoch als bei derselben Spindeldrehzahl bei einer erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung, wobei die Versuchsbedingungen identisch waren und sich die Spinnvorrichtungen nur durch den luftgelagerten Ring und den nicht drehbaren Ring unterschieden. Bei der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung stieg diese Fadenspannung mit steigender Spindeldrehzahl an und war erst bei über 20 000 U/min etwa gleich groß wie an der Vergleichsspinnvorrichtung mit nicht rotierendem Ring bei der dort maximal erreichbaren Spindeldrehzahl von 13 000 U/min.

Die Luftlagerung des Ringes kann in bekannter Weise sowohl aerodynamisch als auch aerostatisch sein. Auch kommt eine Kombination beider Arten in Frage.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Ringspinn· oder Zwirnvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig.2 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer Ringspinn- oder Zwirnvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Bei den in den beiden F i g. 1 und 2 dargestellten Vorrichtungen handelt es sich um Ringspinn- oder Ringzwirnvorrichtungen. In beiden Fällen wird der Faden 11

mittels eines luftgelagerten Ringes 22 und eines auf ihm angeordneten Läufers 21 auf eine auf einem Spindelschaft 12 einer Spindel aufgesteckten Hülse 19 aufgewunden. Im Falle der Ringspinnvorrichtung wird aus dem Lieferwalzenpaar 10 eines eine Lunte oder Vorgarn verziehenden Streckwerkes ein noch ungedrehtes-Faserband kontinuierlich ausgeliefert und wird sofort zwischen diesem Lieferwalzenpaar 10 und dem Spindelaufsatz 13 des Spindelschaftes 12 sein Faden 11 gedreht Im Falle einer Ringzwirn vorrichtung laufen aus dem Lieferwalzenpaar 10 zwei oder mehr miteinander zum Faden 11 zu verzwirnende Einzelfäden aus.

Im Falle der F i g. 1 sind der Spindelschaft 12 und der Spindelaufsatz 13 so ausgebildet daß mit reduziertem Fadenballon gesponnen bzw. gezwirnt wird. Der Spindelaufsatz 13 besteht aus einem schwach abgewinkelten, als Spinnfinger bezeichneten kreisrunden Stab, der entweder fest oder um die Achse des Spindelschaftes drehbar mit dem Spindelschaft 12 verbunden ist Der Spindelschaft 12 ist ein Teil eines in einer nicht dargestellten Lagerung um seine Längsachse drehbar gelagerten Spindeioberteiies.

Der Spindelaufsatz 13 hat anschließend an das konische obere Stirnende 14 des Spindelschaftes 12 ein zur Spindelschaftachse koaxiales gerades Stück 15, an welches ein schwach abgewinkeltes gerades Endstück 16 anschließt In vorbestimmtem, einstellbaren vertikalen Abstand von dem Spindelaufsatz 13 befindet sich ein stationärer Fadenführer 17, welcher den vom Walzenpaar 10 kommenden Faden 11 dem Spindelaufsatz 13 im Winkel zuleitet wobei dieser Winkel den hier, wie ersichtlich, mehr als 360° betragenden Umschlingungswinkel des Fadens auf dem Spindelaufsatz 13 und damit die Fadenspannung im Bereich zwischen dem Walzenpaar 10 und dem Spindelaufsatz 13 bestimmt Je größer dieser Umschlingungswinkel ist umso geringer ist die Fadenspannung.

Das konische obere Stirnende 14 des Spindelschaftes 12, welches sich im Abstand oberhalb der auf diesen Spindelschaft aufgesteckten, schwach konischen Hülse 19 befindet, auf die der Faden zu einem Fadenwicklungskörper 20 aufgewunden wird, dient dazu, den Faden vom Fuß des Spindelaufsatzes 13 aus so nach außen zu lenken, daß er von dort aus bis zum Läufer 21 nicht mehr in Berührung mit dem Spindelschaft 12, der Hülse 19 und dem auf der Hülse 19 in Au'windung befindlichen Fadenwicklungskörper 20 kommt, so daß zwischen Spindelaufsatz 13 und dem auf dem Ring 22 gleitbar gelagerten Läufer 21 der Faden 11 einen reduzierten Fadenballon 23 bildet, welcher durch einen üblichen Balloneinengungsring 24 eingeengt wird.

Die Fadenspannung des Fadens im Bereich des reduzierten Fadenballons 23 und damit im Bereich des Läufers 21 ist wesentlich größer als die Fadenspannung des dem Spindelaufsatz 13 zulaufenden Fadenbereichs.

Der Ring 22 ist in einer aerodynamischen Luftlagerung 26 gelagert, die von bekannter und deshalb nicht in näheren Einzelheiten dargestellter Bauart ist. Sie weist in bekannter Weise einen Rotor auf, an dem der Ring 22 fest als gesondertes Bauteil oder einstückig angeordnet ist. Dem Rotor ist ein fest mit der Ringbank 25 verbundener Stator zugeordnet, wobei im Falle aerodynamischer Luftlagerung Rotor und Stator im Zusammenwirken bei ausreichend hohen Rotordrehzahlen ein den Rotor allein tragendes Luftpolster schaffen. Im Stillstand und bei niedrigen Rotordrehzahlen liegt der Rotor auf dem Stator auf.

Der Läufer 21 wird bei rotierendem Spindelschaft 12 durch den durch ihn hindurch zum Fadenwiddungskörper 20 laufenden Faden 11 geschleppt und zwar mit etwas geringerer Drehzahl als der Spindsldrehzahl entspricht was durch den Fadenvorschub bedingt ist. Der Läufer 2t treibt seinerseits allein den Ring 22 an, der also frei drehbar um eine Drehachse gelagert ist die mit der Drehachse des Spindelschaftes 12 zusammenfällt. Bei Betriebsdrehzahlen und ggfs. auch bereits bei unterhalb von Betriebsdrehzahlen liegenden Spindeldrehzahlen liegt Synchronismus zwischen Läufer 21 und Ring 22 vor, d. h. der Läufer 21 gleitet dann nicht mehr auf dem Ring 22, sondern ist durch die Zentrifugalkraft so stark an den Ring 22 angepreßt daß er in seiner Stellung relativ zum Ring 22 verbleibt Bei niedrigeren Spindeldrehzahlen gleitet dagegen der Läufer auf dem Ring, und zwar muß er dann in Drehrichtung des Ringes 22 schneller als der Ring 22 rotieren. Beim Anfahren der Spindel ergibt sich dies von selbst Beim Auslaufen der Spindel in den Stillstand kann dies durch entsprechende Abbremsung des Ringes 22 in bekannter Weise erreicht werden.

Bei der Ausfühnmgsfonn nach F i g. 2 dient die dargestellte Ringspinn- oder Ringzwirnvorrichtung dem ballonlosen Spinnen. Als Spindelaufsatz ist hier eine fest oder drehbar mit dem Spindelschaft 12 verbundene Krone J 3' bekannter Ausführungsform vorhanden, welche an ihrem Umfang axiale Nuten 27 hat Der Spindelschaft 12 steht ebenfalls über die auf ihn aufgesteckte Hülse 19 ein Stück nach oben über. Der Außendui chmesser der Krone 13' entspricht ungefähr dem des benachbarten Spindelschaftbereichs, so daß der Faden 11 nich'i wie im Falle des Ausführungsbeispieis nach F i g. 1 in einen Fadenballon gelenkt wird, sondern er umschlingt zuerst die Krone 13' um weniger als 360° und danach den Spinde'schaft 12, die Hülse 19 und den auf der Hülse in Aufwindung befindlichen Fadenwicklungskörper 20 mehrfach bis in die Nähe des Ringes 22. Er löst sich erst kurz oberhalb des wiederum in einer Luftlagerung 26 drehbar gelagerten Ringes 22 vom radenwicklungskörper 20, durchläuft dann den Läufer 21 und gelangt dann zum Fadenwicklungskörper 20 zurück zum Aufwinden des Fadens auf die Hülse 19. Es ist also zwischen Spindelaufsatz 13' und Läufer 21 kein Fadenballon vorhanden. Die Luftlagerung des Ringes 22 kann der nach F i g. 1 entsprechen.

Der Läufer 21 kann ebenso wie im Falle der Fig.! auf dem von ihm allein angetriebenen Ring 22 gleiten und es liegt ebenfalls zumindest bei Betriebsdrehzahlen der Spindel Synchronismus zwischen Läufer 21 und Ring 22 vor.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Ringspinnen oder Ringzwirnen ohne oder mit reduziertem Fadenballon, mit einer Spindel, einem von der Spindel durchdrungenen, drehbar gelagerten, angetriebenen Ring, auf dem ein vom Faden geschleppter Läufer umlaufen kann, wobei am oberen freien Stirnende des Spindelschaftes ein vom zulaufenden Faden umschlungener Spindelaufsatz vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (22) luftgelagert und ausschließlich durch den Faden (11) über den Läufer (21) antreibbar ist