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Dokumentenidentifikation DE19755824C2 04.05.2000
Titel Doppeldrahtzwirnspindel zum Verdrehen von Naturseide
Anmelder Saurer-Allma GmbH, 87437 Kempten, DE
Erfinder Jenter, Erich, 87439 Kempten, DE;
Leuthold, Dieter, 87487 Wiggensbach, DE;
Eisenhauer, Roland, 87437 Kempten, DE
Vertreter Liebau, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 86152 Augsburg
DE-Anmeldedatum 16.12.1997
DE-Aktenzeichen 19755824
Offenlegungstag 25.06.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.05.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.05.2000
IPC-Hauptklasse D01H 7/86
IPC-Nebenklasse D01H 1/10   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Doppeldrahtzwirnspindel zum Verdrehen von Naturseide, mit einer rotierenden, eine Speicherscheibe aufweisenden Hohlspindel, mit einer hierzu konzentrischen, ruhenden Spulenaufnahme für eine Vorlagespule mit Doppelscheibenhülse, mit einem von der Spulenaufnahme getragenen Spulentopf, mit einem oben aus der Scheibenhülse herausragenden Fadeneinlauf, mit einem an diesem um die Spindelachse drehbar angeordneten Campanello (Fadenführer) und mit einem oberhalb der Speicherscheibe angeordneten und mit dieser rotierenden Fadenumlenkkörper.

Bekannte Doppeldrahtzwirnspindeln zum Verdrehen von Naturseide dieser Art (z. B. G. Georgi, Zwirne und Zwirnmaschinen, Konradin-Verlag, Stuttgart, 1957, Seiten 231/232 i. V. m. Abb. 178) lassen aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung eine Spindeldrehzahl bis zu 9000 U/min zu. Bei dieser Spindeldrehzahl wird durch die Fliehkraft im Fadenballon die maximal zulässige Fadenspannung von 0,5 cN/den erreicht. Die Bezeichnung "den" ist die Kennzeichnung für die Garnfeinheit von Seiden- und Chemiefaser, welche auch "Titer" genannt wird. Der legale Titer (Td) gibt an, wieviel Gramm eine Fadenlänge von 9000 m wiegt. Maßgebend für die Spindelgröße und die Spindelausführung sind die Abmessungen der einzusetzenden Vorlagespule. Als Jorlagespule für Naturseide kann wegen deren Eigensteifigkeit nur eine zylindrische Scheibenspule verwendet werden, bei der die Naturseide auf einer Doppelscheibenhülse aufgewickelt ist. Die bisher benutzten Doppelscheibenhülsen haben ein Format von 120 mm Scheibendurchmesser, 60 mm Wickelkörperdurchmesser und 166 mm Länge. Das Aufnahmevermögen einer derartigen Doppelscheibenhülse beträgt etwa 1100 ccm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Doppeldrahtzwirnspindel zum Verdrehen von Naturseide der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die unter Einhaltung der maximal zulässigen spezifischen Fadenspannung eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit bis zu 50% ermöglicht.

Dies wird nach der Erfindung bei einer Doppeldrahtzwirnspindel der eingangs erwähnten Art durch Kombination folgender Maßnahmen erreicht:

  • a) die Durchmesser der beiden Scheiben und des Wickelkörpers der Scheibenhülse sind gegenüber den bisher für Naturseide verwendeten Scheibenhülsen um so viel verkleinert, daß das Aufnahmevermögen der Scheibenhülse etwa 60% des Aufnahmevermögens der bisher verwendeten Scheibenhülsen beträgt, die ein Format von 120 mm Scheibendurchmesser, 60 mm Wickelkörperdurchmesser und 166 mm Länge aufweisen,
  • b) der Fadenumlenkkörper ist als glockenförmiger, sich nach oben erweiternder Fortsatz der Speicherscheibe ausgebildet,
  • c) das Maßverhältnis von Speicherscheibendurchmesser zum größten (oberen) Durchmesser (Abwurfdurchmesser) des Fortsatzes beträgt 1 : 1,17,
  • d) die Außenkontur des Spulentopfes entspricht im wesentlichen der unteren Hälfte des Fadenballons und der obere Rand des Spulentopfes reicht etwa bis zur Höhe des größten Fadenballondurchmessers,
  • e) der Campanello ist als eine nach unten offene und sich nach unten erweiternde Schale ausgebildet, welche die obere Scheibe der Scheibenhülse umfaßt und deren (unterer) Schalenrand unterhalb der oberen Scheibe liegt.

Das gesetzte Ziel, die Wirtschaftlichkeit um bis zu 50% zu steigern, wird im wesentlichen durch die Verkleinerung der Scheiben- und Wickelkörperdurchmesser der Scheibenhülse erreicht. Dies ist ein scheinbarer Widerspruch, denn in der Textilbranche werden in der Regel möglichst große Vorlagespulen verwendet, um die Betriebszeiten zwischen den erforderlichen Spulenwechseln zu verlängern. Außerdem ist es in der Textilbranche, insbesondere beim Zwirnen, nicht üblich, Format der Spulen oder Hülsen zu verändern, da hierdurch meistens ein störender Eingriff in den weiteren Produktionsablauf ausgelöst wird. Eine derartige Umstellung kann nur durchgesetzt werden, wenn gravierende Vorteile gegenüberstehen, wie dies durch eine Wirtschaftlichkeitssteigerung von 50% der Fall ist. Durch die Verringerung der Scheibendurchmesser der Scheibenhülse kann die Doppeldrahtzwirnspindel im unteren Bereich schlanker gehalten werden. Dies und weitere im Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen führen zu einer Verkleinerung des Fadenballondurchmessers und damit zu einer Reduzierung der auf den Faden wirkenden Fliehkraft, da letztere mit dem Quadrat des Ballondurchmessers zu- bzw. abnimmt. Unter Einhaltung der maximal zulässigen spezifischen Fadenspannung kann nunmehr mit Spindeldrehzahlen bis zu 16000 U/min gearbeitet werden, wodurch die Produktion und damit die Wirtschaftlichkeit gesteigert werden. Durch das Maßverhältnis von Speicherscheibendurchmesser zum Abwurfdurchmesser des Fortsatzes der Speicherscheibe wird ein geringerer Stromverbrauch erreicht und außerdem wird auch die Fadenspannung reduziert. Die Anpassung des Spulentopfes an den Fadenballon ermöglicht es, daß der Faden beim Verlassen des Fortsatzes an den unteren Teil des Spulentopfes anlegen kann, wodurch eine zu starke Einschnürung des Fadenballons vermieden wird. Die schlankere Spulenform in Verbindung mit dem schalenförmig über die Vorlagespule greifenden Campanello ermöglicht einen störungsfreien Ablauf des Vorlagematerials. Der in Umfangsrichtung geschlossene Campanello ergibt in Verbindung mit dem hochgezogenen Spulentopf einen störungsfreien Spindelan- und -auslauf, weil sich der Faden nicht am Campanello verfangen kann. Außerdem kann der Campanello dank seiner schalenförmigen Ausgestaltung aus dünnwandigem Kunststoff mit sehr geringem Gewicht hergestellt werden. Demzufolge hat er eine geringe Masse und kann durch den von der Vorlagespule abgezogenen Faden leicht beschleunigt bzw. auch abgebremst werden. Er hat auch einen geringeren Luftwiderstand als ein Campanello aus Draht, was ebenfalls zu einem störungsfreien und wirtschaftlicheren Betrieb beiträgt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung ist in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt der Doppeldrahtzwirnspindel.

An der Spindelbank 1 ist das Lagergehäuse 2 befestigt, in welchem die Hohlspindel 3 um die Spindelachse A drehbar gelagert ist. Der Antrieb erfolgt über einen Wirtel 4. Mittels einer weiteren Lagerung 5 ist die Spulenaufnahme 6 auf der Hohlspindel 3 gelagert. Die Spulenaufnahme 6 trägt einen Spulentopf 7 und weist eine Zentrierung 8 zum Aufstecken der Doppelscheibenhülse 9 auf. Auf der Doppelscheibenhülse 9 ist die zu verdrehende Naturseide 10 aufgewickelt und bildet zusammen mit der Scheibenhülse 9 die Vorlagespule 11. Mittels der Magnete 12 und 13 wird die Spulenaufnahme 6 gegen Drehung gesichert, so daß die auf die Spulenaufnahme 6 aufgesteckte Vorlagespule 11 und auch der Spulentopf 7 während des Zwirnens ruhen.

Die Hohlspindel 3 trägt eine Fadenspeicherscheibe 14 und weist oben einen glockenförmigen Fortsatz 15 auf, der als Fadenumlenkkörper dient. Der Fortsatz 15 erweitert sich nach oben. Das Maßverhältnis von Speicherscheibendurchmesser D1 zum größten, oberen Durchmesser (Abwurfdurchmesser) D2 des Fortsatzes 15 beträgt dabei 1 : 1,17. Der kleinste Durchmesser des Fortsatzes 15 entspricht dem Durchmesser D1 der Speicherscheibe, so daß deren Mantelfläche absatzlos in die Mantelfläche des Fortsatzes 15 übergeht.

Weiterhin entspricht die Außenkontur des Spulentopfes 7 im wesentlichen der unteren Hälfte des Fadenballons B. Der obere Rand 7a des Spulentopfes 7 reicht etwa bis zum größten Ballondurchmesser D3.

Weiterhin ist in die Spulenaufnahme 6 ein Tragrohr 16 eingesetzt, welches die Scheibenhülse 9 durchsetzt. Das obere Ende 16a des Tragrohres 16 trägt den Fadeneinlauf 17, der an seinem oberen Ende die Einlauföse 18 aufweist. An dem Fadeneinlauf 17 ist um die Spindelachse A drehbar ein sogenannter Campanello 19 angeordnet. Der Campanello 19 ist als eine nach unten offene und sich nach unten erweiternde Schale ausgebildet. Die Schale umfaßt die obere Scheibe 20 der Scheibenhülse 9 so, daß der untere Schalenrand 19a unterhalb der oberen Scheibe 20 liegt. Die Schale 19 weist ferner eine Fadenführungsöse 23 auf.

Um den größten Durchmesser D3 des Fadenballons B zur Einhaltung der maximal zulässigen spezifischen Fadenspannung möglichst klein zu halten und das gesetzte Ziel, die Wirtschaftlichkeit um bis zu 50% zu steigern, zu erreichen, sind die Durchmesser der beiden Scheiben 20 und 21 sowie der Durchmesser des Wickelkörpers 22 der Scheibenhülse 9 gegenüber den entsprechenden Abmessungen der bisher für die Verarbeitung von Naturseide in Doppeldrahtzwirnspindeln verwendeten Scheibenhülsen um so viel verkleinert, daß das Aufnahmevermögen der Scheibenhülse 9 etwa 60% des Aufnahmevermögens der bisher verwendeten Scheibenhülsen beträgt. So kann der Durchmesser der beiden Scheiben 20, 21 der Scheibenhülse 9 vorteilhaft 93 mm und der Wickelkörperdurchmesser 50 mm betragen. Die Wickellänge beträgt 150 mm. Gegebenenfalls kann der Durchmesser der oberen Scheibe 20 auch kleiner sein als der Durchmeser der unteren Scheibe 21. Hierdurch könnte die Scheibenhülse eine größere Länge erhalten und sich die gesamte Doppeldrahtzwirnspindel weiter nach oben erstrecken.

Zweckmäßig ist im Fadeneinlauf 17 eine Drallsperre 24 in Form einer Rolle angeordnet, die von den Fäden einmal umschlungen wird. Außerdem ist der Drallsperre 24 zweckmäßig eine Fadenbremse in Form einer Kugelbremse 25 vorgeschaltet. Weiterhin ist vorteilhaft der Drallsperre 24 eine Kugelbremse 26 nachgeschaltet. Diese kann mehrere hintereinander geschaltete Kugeln aufweisen. Die Kugelbremse 26 ist innerhalb des Tragrohres 16 untergebracht.

Der oder die von der Vorlagespule 11 abgezogenen Fäden durchlaufen die Fadenführungsöse 23 des Campanello 19 und treten durch die Einlauföse 18 in den Fadeneinlauf ein. Dort umschlingen sie die Drallsperre 24 und treten, nachdem sie die Kugelfadenbremse 26 und die Hohlspindel 3 durchlaufen haben, an der Öse 27 der Speicherscheibe 14 aus. Die Fäden umschlingen dann die Speicherscheibe 14 und den Fortsatz 15 wendelförmig und bilden dann bei rotierender Hohlspindel 3 den Fadenballon B. Dünnere Fäden können dabei noch am unteren Teil des Spulentopfes etwa bis zur Stelle 7b anliegen, wodurch eine Einschnürung des Fadenballons vermieden wird. Bei dickeren Fäden und gefachten Fäden lösen sich diese bereits am oberen Durchmesser (Abwurfdurchmesser) des Fortsatzes 15. Während des Spindelan- und -auslaufes nehmen die Fäden den gestrichelt eingezeichneten Verlauf ein, d. h. sie liegen am Spulentopf 7 an. Der als Schale ausgebildete Campanello 19 in Verbindung mit dem sich etwa bis zur halben Ballonhöhe erstreckenden Spulentopf 7 sorgen für einen führungsfreien und raschen Spindelan- und -auslauf. Die Drallsperre 24 sorgt dafür, daß die Drehungen bei gefachten Fäden nicht bis zur Vorlagespule 11 durchlaufen und Fadenbrüche verursachen. Fäden mit hoher Eigensteifigkeit, wie Naturseide, neigen nämlich beim Einbringen hoher Zwirndrehungen dazu, diese zu verteilen, d. h. weiterzuleiten, was beim Nachlassen der Fadenspannung Kringel hervorruft. Wegen der hohen Eigensteifigkeit der Naturseide ist auch die am Fadeneinlauf 17 vorgesehene Kugelfadenbremse 25 vor der Drallsperre 24 wichtig. Sie sorgt dafür, daß die Längenunterschiede von gefachten Fäden ausgeglichen werden, die Umschlingung der Rolle der Drallsperre 24 stabil bleibt und sich keine Schlaufen bilden. Die nachgeschaltete Mehrfach-Fadenbremse dient einer gleichmäßigen Fadenspannung und damit einer gleichmäßigen Drehungsverteilung. Sie wirkt mit der Speicherscheibenumschlingung als Gegenkraft für die Fliehkraft des Fadenballons.


Anspruch[de]
  1. 1. Doppeldrahtzwirnspindel zum Verdrehen von Naturseide, mit einer rotierenden, eine Speicherscheibe aufweisenden Hohlspindel, mit einer hierzu konzentrischen, ruhenden Spulenaufnahme für eine Vorlagespule mit Doppelscheibenhülse, mit einem von der Spulenaufnahme getragenen Spulentopf, mit einem oben aus der Scheibenhülse herausragenden Fadeneinlauf, mit einem an diesem um die Spindelachse drehbar angeordneten Campanello (Fadenführer) und mit einem oberhalb der Speicherscheibe angeordneten und mit dieser rotierenden Fadenumlenkkörper, gekennzeichnet durch Kombination folgender Maßnahmen:
    1. a) die Durchmesser der beiden Scheiben (20, 21) und des Wickelkörpers (22) der Scheibenhülse (9) sind gegenüber den bisher für Naturseide verwendeten Scheibenhülsen um so viel verkleinert, daß das Aufnahmevermögen der Scheibenhülse (9) etwa 60% des Aufnahmevermögens der bisher verwendeten Scheibenhülsen beträgt, die ein Format von 120 mm Scheibendurchmesser, 60 mm Wickelkörperdurchmesser und 166 mm Länge aufweisen,
    2. b) der Fadenumlenkkörper ist als glockenförmiger, sich nach oben erweitern der Fortsatz (15) der Speicherscheibe (14) ausgebildet,
    3. c) das Maßverhältnis von Speicherscheibendurchmesser (D1) zum größten (oberen) Durchmesser (Abwurfdurchmesser) (D2) des Fortsatzes (15) beträgt 1 : 1,17,
    4. d) die Außenkontur des Spulentopfes (7) entspricht im wesentlichen der unteren Hälfte des Fadenballons (B) und der obere Rand des Spulentopfes (7a) reicht etwa bis zur Höhe des größten Fadenballondurchmessers (D3),
    5. e) der Campanello ist als eine nach unten offene und sich nach unten erweiternde Schale (19) ausgebildet, welche die obere Scheibe (20) der Scheibenhülse (9) umfaßt und deren (unterer) Schalenrand (19a) unterhalb der oberen Scheibe (20) liegt.
  2. 2. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der oberen Scheibe (20) der Scheibenhülse (9) kleiner ist als der Durchmesser ihrer unteren Scheibe (21).
  3. 3. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser des sich nach oben erweiternden Fortsatzes (15) dem Durchmesser (D1) der Speicherscheibe (14) entspricht und deren Mantelfläche absatzlos in die Mantelfläche des Fortsatzes (15) übergeht.
  4. 4. Doppeldrahtzwirnspindel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Fadeneinlauf (17) eine Drallsperre (24) angeordnet ist.
  5. 5. Doppeldrahtzwirnspindel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallsperre (24) eine Kugelfadenbremse (25) vorgeschaltet ist.
  6. 6. Doppeldrahtzwirnspindel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drallsperre (24) eine Kugelfadenbremse (26) nachgeschaltet ist.
  7. 7. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschaltete Kugelfadenbremse (26) mehrere hintereinandergeschaltete Kugeln aufweist.
  8. 8. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgeschaltete Kugelfadenbremse (26) in einem die Scheibenhülse (9) durchsetzenden Tragrohr (16) angeordnet ist, dessen unteres Ende in die Spulenaufnahme (6) eingesetzt ist und dessen oberes Ende (9a) den Fadeneinlauf (17) trägt.
  9. 9. Doppeldrahtzwirnspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schalenförmige Campanello (19) aus Kunststoff besteht.






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