Vorrichtung zum Zusammenzwirnen von zwei Fäden
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Zusammenzwirnen von zwei Fäden mit einer drehbar angeordneten Hohlspindel, die mit einer seitlichen Fadenabfuhröffnung mit einer daran anschliessenden Speicherscheibe versehen ist und einen Halter für eine obere Ablaufspule trägt, wobei die genannten Organe zueinander und zu einer oberen Öse koaxial angeordnet sind und wobei eine erste Fadenspannvorrichtung zwischen dem Ablaufspulenhalter und der oberen Öse und eine zweite vor der Zufuhr öffnung der Hohlspindel vorgesehen ist.
Derartige Vorrichtungen sind allgemein bekannt.
Bei Anwendung dieser bekannten Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirnes wird auf den Halter eine Ablaufspule angeordnet und werden von dieser Ablaufspule und von einer anderen Ablaufspule Fäden über die beiden Fadenspannvorrichtungen mit Hilfe einer Fadenabfuhrvorrichtung der oberen Öse zugeführt, wobei sich einer der Fäden, nämlich der Faden, der von der anderen Ablaufspule kommt, durch die in Drehung versetzte Hohlspindel und über die Speicherscheibe bewegt. Infolge der Drehung der Hohlspindel balloniert der durch diese Spindel zugeführte Faden um die auf den koaxialen Halter angeordnete sog. Innenablaufspule. Die auf diese Weise zusammengezwirnten Fäden werden insbesondere als sogenannte Reifencord verwendet.
Mittels der mit der Hohlspindel verbundenen Speicherscheibe wird erzielt, dass die Fadenspannung im Ballon während des Zwirnprozesses in hohem Masse konstant bleibt. Für die gute Wirkung der Speicherscheibe ist es jedoch erforderlich, dass der Faden der Speicherscheibe unter einer gewissen Vorspannung zugeführt wird, die nicht oder nicht zu schnellt wechselt, um einen möglichst gleichmässigen Drall im Zwirn zu erhalten.
Die Spannung, unter der der Faden von der zentralen Ablaufspule der oberen Öse zugeführt werden muss, soll in hohem Masse der Spannung gleich sein, die im ballonierenden Aussenfaden vorhanden ist.
Nur wenn dies der Fall ist, besitzen die den Zwirn bildenden Fäden in entspanntem Zustand eine gleiche Länge, d. h. dass sie bei einer Belastung des Zwirnes, je gleich schwer belastet werden. Da Spannungsschwankungen im Innenfaden nicht, wie diejenigen im Aussenfaden, durch die Gegenwart einer Speicherscheibe ausgeglichen werden, müssen an die Innenfadenspannvorrichtungen hohe Anforderungen gestellt werden. Im Zusammenhang hiermit wird als Innenfadenspannvorrichtung meistens eine Fadenbremse gebraucht bei der zwei miteinander zusammenwirkende frei drehbare Walzen, vorzugsweise Zahnräder, vorhanden sind, von denen eine mit einem konstanten Widerstand zu der anderen abgebremst wird.
Als Aussenfadenvorrichtung, wie die vor der Zufuhröffnung der Hohlspindel angeordnete Fadenspannvorrichtung im weiteren genannt werden wird, wurde bisher meistens ein Mechanismus verwendet, bei dem die Fadenspannung dadurch erhalten wird, dass der Faden über eine oder mehrere feststehende Flächen gleitet. Diese Fadenspannvorrichtungen, die eine einfache Konstruktion aufweisen, erzeugen im Aussenfaden eine genügend hohe und gleichmässige Spannung.
Bei der praktischen Verwendung einer Vorrichtung der obenangedeuteten Sorte, die mit einer Aussenfadenspannvorrichtung des letztgenannten Typs versehen war, zeigt es sich jedoch, dass ein Zwirn erhalten wurde, der mehr oder weniger faserig war.
Darunter wird verstanden, dass aus dem Zwirn gebrochene Filamente hervorragen.
Bei Anwendung einer Aussenfadenspannvorrichtung, die mindestens zwei miteinander zusammenwirkende, drehbare Walzen umfasst, von denen eine in bezug auf die andere abgebremst wird und welche Vorrichtung dabei derart angeordnet ist, dass ein um diese Fadenspannvorrichtung geführter Faden vor dem Eintritt in die Hohlspindel eine der Walzen mit einem Bogen umspannt, zeigte es sich, dass dieser Nachteil der Faserigkeit behoben war. Bei der Anwendung dieses Typs Fadenspannvorrichtungen entstand jedoch ein anderer Nachteil, nämlich dass beim Auftreten von Spannungsschwankungen im Aussenfaden dieser unter dem Einfluss der Rollkraft, die durch die drehende Hohlspindel erzeugt wird, von der umschlungenen Walze abläuft.
Wenn dies stattfindet, entsteht die Gefahr, dass der Aussenfaden faserig wird, Verschmutzung desselben auftritt oder im hergestellten Zwirn - nach Entspannung - die Fäden eine verschiedene Länge aufweisen. Letzteres führt dazu, dass bei Belastung des Zwirnes die beiden Fäden ungleich belastet werden. Demzufolge wird dieser Zwirn weniger stark sein als einer, dessen Fäden eine gleiche Länge haben und demzufolge die Belastung in gleichem Masse aufnehmen.
Weiterhin kann der Aussenfaden zwischen der umschlungenen Walze und ihrer Unterstützungsachse eingeklemmt werden. Dies kann zur Folge haben, dass Zwirn und Faden von der Aufwickelvorrichtung und der zentralen Ablaufspule abgewickelt werden und um die Hohlspindel mit Speicherscheibe zu einem Wickel aufgewickelt werden, der schwierig entfernt werden kann.
Nun wurde eine Vorrichtung gebaut, bei der diese Nachteile nicht auftreten können.
Die Erfindung besteht darin, dass bei der oben als bekannt angegebenen Vorrichtung zum Zusammenzwirnen von Fäden die zweite Fadenspannvorrichtung zwei zusammenwirkende drehbare Walzen umfasst, von denen eine in bezug auf die andere abgebremst wird, das Ganze derart, dass der durch die zweite Fadenspannvorrichtung geführte Faden vor dem Eintritt in die Hohlspindel eine der Walzen mit einem Bogen so umschlingt, dass der Fadenablaufpunkt dieser Walze gegenüber der Zufuhröffnung der Hohlspindel liegt, wobei die Achsen der Walzen quer zur Mittellinie der Hohlspindel stehen, und dass neben der Seite der umschlungenen Walze, gegen die der Faden die Tendenz hat zu rollen, ein Messer angeordnet ist, von dessen Schneidrand beim Abgleiten des Fadens von der umschlungenen Walze dieser Faden aufgefangen wird.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert. Bei einer solchen Konstruktion wird erzielt, dass wenn während der Verwendung der Zwirnvorrichtung der Aussenfaden von der umschlungenen Walze abläuft, dieser Faden auf dem Messer durchgeschnitten wird, und der bereits in die Spindel gekommene Fadenteil durch die seitliche Öffnung der Hehlspindel nach aussen geschleudert wird. Dadurch wird verhindert, dass ein unsymmetrischer Zwirn entsteht, bzw. der Aussenfaden zurückgezogen und um die Hohlspindel aufgewickelt wird dadurch, dass er zwischen der umschlungenen Walze und ihrer Achse eingeklemmt wird.
Die Walzen der Aussenfadenspannvorrichtung können eine glatte, gerillte oder gezahnte Oberfläche haben. Der am meisten konstante Griff auf die Fäden wird wohl mit den Fadenspannvorrichtungen erhalten, bei denen ein Faden zwischen ineinandergreifende Zahnräder geführt wird.
Um den Faden in die Fadenspannvorrichtung zu bringen, ist es ferner vorteilhaft, wenn die Walzen nur einseitig unterstützt werden.
Diese Anordnung erleichtert auch die Anordnung des Messers, falls die Fadenspannvorrichtung derart zu der Hohlspindel angeordnet ist, dass die Rollkraft, die während des normalen Betriebes der Vorrichtung auftritt, nach der freien Seite der umschlungenen Walze hin gerichtet ist.
Es wird daher ein Beispiel mit einer Fadenspannvorrichtung vorgezogen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Walzen vor der Zufuhröffnung der Hohlspindel am Umfang je mit einer Reihe Zähne versehen sind, welche Reihen gegenseitig ineinandergreifen, dass der Fadenablaufpunkt des indirekt gebremsten Zahnrades diametral gegenüber der Eingriffs stelle der Zahnräder und gegenüber der Zufuhr öffnung der Hohlspindel liegt, dass die Achsen der Zahnräder senkrecht zur Mittellinie der Hohlspindel gerichtet sind und einseitig unterstützt werden und zwar derart, dass die Rollkraft, die während des normalen Betriebes der Vorrichtung auf den Faden ausgeübt wird, nach der freien Seite der Zahnräder hin gerichtet ist, und dass anschliessend an die freie Seite des indirekt gebremsten Zahnrades ein Messer angeordnet ist,
dessen Schneidrand vor die Verbindungsgerade zwischen der Eingriffsstelle der Zahnräder und der Zufuhröffnung der Hohlspindel ragt.
Die vorteilhafteste Schneidwirkung des Messers wird erhalten, wenn dessen Schneidkante möglichst dicht beim umspannten Umfang der umschlungenen Walze angeordnet ist. Dabei hat es sich als ein Vorteil herausgestellt, den Schneidrand des Messers mit der Mittellinie der umschlungenen Walze in einer von dieser Walze abgewandten Richtung konvergieren zu lassen. Für eine optimale Schneidwirkung hat sich ein Winkel zwischen dem Schneidrand und der Achse von einer Grösse von 700 als vorteilhaft erwiesen.
Dabei kann zwischen dem Schneidrand des Messers und der Seite der umschlungenen Walze ein Leitrand vorhanden sein, der unter einem kleineren Winkel als der Schneidrand mit der Achse der genannten Walze konvergiert.
Durch den Leitrand wird erzielt, dass der Abstand vom Schneidrand des Messers zur Verbindungsgeraden zwischen der Zusammenwirkungsstelle der Walzen und der Zufuhröffnung der Hohlspindel grösser wird, Was die Schneidwirkung des Messers fördert. Diese Schneidwirkung wird ferner verbessert, wenn beiderseits des Schneidrandes des Messers in einem Abstand gleich der Dicke des durchzuschneidenden Fadens als Gegenmesser dienende Stangen angeordnet sind, die einen Winkel von 10 bis 300 mit dem Schneidrand des Messers bilden.
Die genannten Stangen drücken nämlich einen von der umschlungenen Walze abgleitenden Faden gegen den Messerrand.
Zur Erläuterung der Erfindung folgt nachstehend eine Beschreibung an Hand der Zeichnung, in der beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt st.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt;
Fig. 2 die Aussenfadenspannvorrichtung in vergrössertem Masstab.
In Fig. 1 sind mit 1 und 2 zwei Ablaufspulen bezeichnet, deren Fäden 3 bzw. 4 in einem Punkt 5 zur Bildung eines Zwirnes 6 zusammengezwirnt werden, der über eine obere Öse 7 durch eine nicht dargestellte Aufwickelvorrichtung abgezogen wird.
Der Faden 4, der Innenfaden genannt wird, wird von der Innenablaufspule 2 ab über einen Fadenführer 8, eine Innenfadenspannvorrichtung oder Innenfadenbremse 9 und einen Fadenführer 10 dem Zwirnpunkt 5 zugeführt.
Der von der Aussenablaufspule 1 kommende Aussenfaden 3 wird über eine Fadenleitöse 11 durch eine Aussenfadenspannvorrichtung oder Aussenfadenbremse 12 der Zufuhröffnung 13 einer Hohlspindel 14 zugeführt, die mit Hilfe einer Rolle 15 von einem nicht dargestellten Treibriemen aus rotiert werden kann. Mit der Hohlspindel 14 ist eine Speicherscheibe 16 verbunden. Der Aussenfaden 3 läuft durch die Hohlspindel 14, eine Durchbohrung 17 in der Speicherscheibe 16 und balloniert dann nach dem Verlassen einer Schüssel 18, die mit der Speicherscheibe 16 verbunden ist, frei zum Zwirnpunkt 5, wo der Zwirn 6 gebildet wird.
Die Innenablaufspule 2 befindet sich auf einem Stator 19, der auf bekannte Weise so eingerichtet ist, dass sich dieser beim Rotieren der Falschzwirnvorrichtung, gebildet durch die Hohlspindel 14 und die Speicherscheibe 16, nicht bewegt. Auf dem Stator 19 befindet sich eine durchsichtige Schutzkappe 20, auf deren Oberrand eine Brücke 21 befestigt ist, die den Fadenführer 8, die Innenfadenbremse 9 und den Fadenführer 10 trägt.
Die Vorspannungen, die mittels der Innen- und der Aussenfadenbremsen 9 und 12 dem Innen- bzw. dem Aussenfaden erteilt werden, können derart gewählt werden, dass der Zwirnpunkt 5 während der Ausführung des Zwirnprozesses vor oder in die obere Öse zu liegen kommt.
Die Innenfadenbremse 9 und die Aussenfadenbremse 12 sind in diesem Falle, was den Bremsenteil anbelangt, einander gleich. Im Zusammenhang hiermit ist in Fig. 2 nur die Aussenfadenbremse 12 in vergrössertem Masstab dargestellt.
Diese Fadenbremse besteht aus zwei Zahnrädern 22 und 23. Die Zähne dieser Zahnräder greifen an der Eingriffsstelle 26 mit Spiel ineinander. Demzufolge kann auch ein Knoten, der im Faden 3 vorhanden sein sollte, ungehindert die Eingriffs stelle 26 der beiden Zahnräder 22 und 23 passieren. Das Zahnrad 22 ist frei drehbar um eine feststehende Achse 24, während das Zahnrad 23 auf einer drehbaren Achse 25 festgesetzt ist, die auf bekannte und deshalb nicht dargestellte Weise, z. B. magnetisch, gebremst wird. Demzufolge wird das Zahnrad 22 über das Zahnrad 23, mit dem es im Eingriff ist, ebenfalls abgebremst. Diese Abbremsung kann, da sie über das direkt gebremste Zahnrad 23 stattfindet, indirekt genannt werden.
Die Aussenfadenbremse 12 ist ferner derart zur Hohlspindel 14 angeordnet, dass die diametral gegenüber der Eingriffs stelle 26 der Zahnräder 22 und 23 liegende Fadenablaufstelle 27 gerade gegenüber der Zufuhröffnung 13 der Spindel 14 liegt und die Achsen 24, 25 der Walzen 22, 23 quer zur Mittellinie 34 der Spindel 14 stehen. Mit Hilfe des Fadenführers 11 und eines Fadenführers 28 wird der Aussenfaden 3 an der Eingriffsstelle 26 von oben her zwischen die Zahnräder 22 und 23 geführt, wonach er in einem Bogen den Umfang des Zahnrades 22 umschlingt bis zur gegenüber der Eintrittsöffnung 13 liegenden Fadenabfuhrstelle 27.
Anschliessend an die freie Seite des Zahnrades 22 ist ein Messer 29 vorgesehen, dessen Schneidrand 30 einen Winkel 39 von 700 mit der Mittellinie 37 des Zahnrades 22 bildet und vor die Verbindungsgerade 36 zwischen der Eingriffsstelle 26 der Zahnräder 22, 23 und der Zufuhröffnung 13 der Hohlspindel 14 ragt. Ein Leitrand 31, der einen Winkel 40 von 150 mit der Mittellinie 37 des Zahnrades 22 bildet, leitet den Faden bei einem Abgleiten von der Seite des Zahnrades 22 zum Schneidrand 30. Beiderseits des Schneidrandes 30 und in geringem Abstand von demselben sind ferner zwei Stangen 32 und 33 angeordnet, die als Gegenmesser dienen.
Diese Stangen bilden einen Winkel 41 von 200 mit dem Schneidrand des Messers 29.
Während des normalen Betriebes der Zwirnvorrichtung bewegt sich der Aussenfaden 3 über das Zahnrad 22 nicht in einer Ebene senkrecht zur Achse 24, sondern in einer Ebene, die schräg zur freien Seite des Zahnrades 22 steht. Infolge des Drehens des Fadens 3 durch die in Pfeilrichtung 38 drehende Hohlspindel 14 hat nämlich der Faden 3 zwischen der Speicherscheibe 16 und der Eingriffsstelle 26 der beiden Zahnräder 22 und 23 die Tendenz, auf dem Zahnrad 22 in Querrichtung wegzurollen. Durch die richtige Anordnung der Aussenfadenbremse 12 zur Drehrichtung 38 der Hohlspindel 14 ist erzielt, dass die Rollkraft 35 in Richtung der nicht unterstützten Seite des Zahnrades 22 wirkt. Während des normalen Betriebs der Zwirnvorrichtung ist diese Rollkraft 35 infolge der Fadenspannung nicht imstande, den Faden 3 auf dem Zahnrad 22 zu verschieben.
Wenn jedoch im Ballon des Fadens 3 eine Stö rnng auftritt, z. B. wenn der Faden zerreisst, und demzufolge die Spannung im Faden 3 sinkt und kleiner als die genannte Rollkraft 35 wird, wird diese ein Abgleiten des Fadens vom Zahnrad bewirken. Dabei kommt der Faden 3 auf den Leitrand 31 und von dort auf den Schneidrand 30. Bei Fadenbruch im Ballon wird nun der Faden 3 zwischen dem Schneidrand 30 und den Stangen 32 und 33 geklemmt und gespannt, weil der Faden 3 zwischen der Speicherscheibe 16 und der Eingriffsstelle 26 infolge der Drehung der Hohlspindel 14 immer weiter gezwirnt und dadurch verkürzt wird. Dies führt dazu, dass der Faden 3 durchschnitten wird.
Falls die Spannungsverminderung im Faden 3 nicht die Folge von Fadenbruch ist, wird die Ballonspannung den Faden zwischen dem Schneidrand 30 und den Stangen 32 und 33 klemmen und spannen und auf diese Weise verursachen, dass der Faden 3 durchschnitten wird.
Nach dem Durchschneiden des Fadens 3 bei Fadenbruch wird das in der Hohlspindel 14 sich befindende Fadenende durch die öffnung 17 nach aussen geschleudert. Demzufolge bleiben in der Hohlspindel 14 und in der Aussenfadenbremse 12 keine Fadenreste zurück, die zu Störungen Anlass geben könnten.