Die Erfindung betrifft einen Zwirnkopfrotor für eine Kabliermaschine, bei welcher ein erster Faden von einer über einer Hohlspindel angeordneten ersten, stationären Vorlagespule abgezogen wird und ein von einer zweiten Vorlagespule abgezogener zweiter Faden von unten zentral in die Hohlspindel eingeführt wird, seitlich aus der Hohlspindel austritt und in einem Fadenballon um die erste Vorlagespule rotiert, bevor er durch den oberhalb der Hohlspindel um eine zur Spindelachse koaxiale Rotorachse frei drehbar gelagerten Rotor mit dem ersten Faden zusammengeführt wird. Der Zwirnkopfrotor weist Ausgleichsrollen auf, deren Drehachsen in zueinander parallel angebrachten Lagerbohrungen angeordnet sind, die quer zur Drehachse des Zwirnkopfrotors verlaufen. Die Lagerung der Drehachsen erfolgt in in den Lagerbohrungen angeordneten Wälzlagern. Zur Lagerung der Drehachsen können nachschmierbare oder lebensdauerge- schmierte Wälzlager verwendet werden.

Derartige Zwirnkopfrotoren werden bei der Herstellung von hochwertigen technischen Zwirnen, wie beispielsweise Reifencord, auf Kabliermaschinen zum Zusammenführen der von den beiden Vorlagespulen kommenden Fäden verwendet. Hierbei kommt es darauf an, den Reißfestigkeitsverlust möglichst gering zu halten. Unter Rei ßfestigkeitsverlust versteht man die Differenz aus der Summe der Rei ßfestigkeit der beiden Fäden und der Rei ßfestigkeit des kablierten Zwirns. Der Rei ßfestigkeitsverlust entsteht durch unterschiedliche Fadenlängen der beiden Fäden im fertigen Zwirn, sowie durch Faserbeanspruchung an Fadenumlenkstellen der Kabliermaschine. Durch den Zwirnkopfrotor sollen die Fadenlängen vergleichmäßigt werden. Zu diesem Zweck werden die Fäden in gleicher Richtung über die Ausgleichrollen geführt. Durch den Fadenlauf über die gemeinsamen Ausgleichsrollen werden etwaige, vorher bestehende Fadenzugspannungsunterschiede ausgeglichen, denn die höhere Fadenzugspannung wird mit Hilfe der Um- schlingungsreibung an der gemeinsamen Ausgleichsrolle auf den Faden mit der niedrigeren Fadenzugspannung übertragen. Die Ausgleichsrollen können Fadenführungsrillen aufweisen, um die Einzelfäden solange getrennt zu führen, bis beide mit jeweils gleicher Fadenzugspannung und gleicher Fadenlänge an der Vereinigungsstelle zusammengeführt werden. Aus den Schriften DE 88 01 951 U1 und DE 197 00 222 C1 sind Zwirnkopfrotoren bekannt, die dem gleichen Zweck dienen. Die Rotoren dieser Zwirnköpfe weisen vier Ausgleichsrollen auf, von denen jeweils zwei auf einer Seite einer durch die Rotorachse verlaufenden Symmetrieebene und die beiden anderen Rollen symmetrisch hierzu auf der anderen Seite der Symmetrieebene angeordnet sind. Die sich bezüglich der Symmetrieebene einander gegenüberliegenden Rollen sitzen paarweise drehfest auf den beiden Enden eines gemeinsamen Wellenzapfens, der mittels Wälzlager drehbar im Grundträger des Rotors angeordnet ist. Die Drehachse eines jeden Wellenzapfens verläuft senkrecht zur Symmetrieebene und in jedem Fall mit einem radialen Abstand zur Rotationsachse des Rotors. Hierdurch haben in allen beschriebenen Ausführungen auch die Wälzlager einen entsprechenden Abstand von der Rotorachse und infolge der hohen Drehzahlen während des Betriebs des Zwirnkopfrotors wirken auf sie erhebliche Fliehkräfte. Durch die Fliehkraft beulen beispielsweise die elastischen Dichtscheiben der Wälzlager nach au ßen aus und vergrößern damit den Dichtspalt. Die Fettfüllung wird bis auf eine Restmenge aus dem Wälzlager geschleudert. Im weiteren Betrieb verbraucht sich der Rest an Fett bis zum Trockenlauf der Wälzlager. Selbst bei Wälzlagern, die nach dem neuesten Stand der Technik abgedichtet sind, kann dieser Fettverlust bzw. dieses Entfetten infolge von Fliehkraft nicht verhindert werden, da die Dichtspalte der Wälzlager immer in einer zu der Rotordrehachse parallelen Ebene mit entsprechendem radialen Abstand angeordnet sind. Die Lebensdauer der Wälzlager des Zwirnkopfrotors ist maßgeblich von deren Schmierzustand abhängig. Die Wälzlager erreichen daher, also infolge des permanenten Fettverlustes, nur eine sehr geringe Lebensdauer und müssen regelmäßig mit hohem Aufwand nachgeschmiert oder ausgetauscht werden. Die Schrift EP 1 865 033 A2 beschreibt einen Zwirnkopfrotor mit einer Nachschmiereinrich- tung. Erfindungsgemäß sind hierbei die Wälzlager auf ihrer den Ausgleichsrollen zugewandten Seite durch wälzlagereigene Dichtscheiben abgedichtet. Bei unsachgemäßer Nachschmierung mit einer zu hohen Fettmenge oder unter zu hohem Druck können bei der Nachschmierung die Dichtscheiben aus den Wälzlagern gedrückt werden. Sie verlieren damit ihre Dichtfunktion. Bei erneuter Inbetriebnahme des Zwirnrotors kommt es infolgedessen zu einem äußerst schnellen Fettverlust und zum Totalausfall der betroffenen Wälzlager.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Zwirnkopfrotor zu gestalten, bei dem der Fettverlust an den Wälzlagern der Ausgleichsrollen wirksam verhindert wird und der trotzdem noch einfach zu bedienen sowie mit einfachen Mitteln zu fertigen und zu montieren ist.

Die Aufgabe wird durch einen Zwirnkopfrotor für eine Kabliermaschine gelöst, bei welcher ein erster Faden von einer über einer Hohlspindel angeordneten ersten stationären Vorlagespule abgezogen wird und ein von einer zweiten Vorlagespule abgezogener zweiter Faden von unten zentral in die Hohlspindel eingeführt wird, seitlich aus der Hohlspindel austritt und in einem Fadenballon um die erste Vorlagespule rotiert, bevor er durch einen oberhalb der Hohlspindel um eine zur Spindelachse koaxiale Rotorachse frei drehbar gelagerten Rotor mit dem ersten Faden zusammengeführt wird, wobei in dem Rotor wenigstens eine Ausgleichsrolle angeordnet ist und die wenigstens eine Ausgleichsrolle drehfest auf einem zugehörigen Wellenzapfen angeordnet ist, dessen Drehachse senkrecht zur Rotorachse verläuft, wobei der Rotor einen asymmetrisch gestalteten Grundträger aufweist, und wobei die wenigstens eine Ausgleichsrolle mit ihrer Rollenachse einseitig fliegend in wenigstens einem in dem Grundträger fixierten Wälzlager gelagert ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist nur eine einzige mit zwei Fadenführungsrillen versehene Ausgleichsrolle mit ihrer Rollenachse einseitig fliegend in einem in dem asymmetrisch gestalteten Grundträger fixierten Wälzlager gelagert.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors weist die wenigstens eine Ausgleichsrolle Fadenführungsrillen gleichen Durchmessers auf, wobei die zu dem jeweiligen Faden gehörenden Fadenführungsrillen auf sich symmetrisch gegenüber liegenden und zu der durch die Rotorachse verlaufenden Symmetrieebene parallelen Ebenen befinden.

In einer weiteren optionalen Gestaltungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors ist wenigstens eine Ausgleichsrolle ohne Fadenführungsrillen ausgeführt.

Es ist außerdem günstig, wenn bei dem erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotor für die Wälzlager wenigstens eine Nachschmiereinrichtung vorgesehen ist. Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors ist vorgesehen, dass die Rollenachse(n) der wenigstens einen Ausgleichsrolle in wenigstens einer Lagerbohrung gelagert ist, wobei die der wenigstens einen Ausgleichsrolle abgewandte Seite der wenigstens einen Lagerbohrung geschlossen ist.

Vorzugsweise ist bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors auf der geschlossenen Seite der wenigstens einen Lagerbohrung wenigstens eine Kammer zur Aufnahme eines Schmierfettdepots ausgebildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zwirnkopfes ist in einem Abstand zu und oberhalb der wenigstens einen Ausgleichsrolle eine Fadenführungseinrichtung vorgesehen, an der oder durch welche der erste und der zweite Faden getrennt voneinander führbar sind und oberhalb welcher der Zwirnpunkt, also der Vereinigungspunkt des ersten mit dem zweiten Faden, vorgesehen ist.

Beispielsweise kann die Fadenführungseinrichtung wenigstens eine quer zu der Rotorachse ausgerichtete Walze und/oder beidseitig der Rotorachse vorgesehene Fadenführungslöcher, -kerben oder -ösen aufweisen.

Als Material für die wenigstens eine Walze der Fadenführungseinrichtung kann beispielsweise Aluminiumoxid verwendet werden. Für die Ausbildung von Fadenführungsösen der Fadenführungseinrichtung kann beispielsweise Titanoxid eingesetzt werden.

Durch die oberhalb der wenigstens einen Ausgleichsrolle vorgesehene Fadenführungseinrichtung werden der erste und der zweite Faden erst oberhalb der Fadenführungseinrichtung zusammengeführt. Es wird mit der Fadenführungseinrichtung ein definierter Zwirnpunkt oberhalb der Fadenführungseinrichtung geschaffen. Dabei ist die Bezeichnung„oberhalb der Fadenführungseinrichtung" als„in Fadenverlaufsrichtung der Fadenführungseinrichtung nachgeordnet" zu verstehen. Dadurch wird verhindert, dass sich das Zwirndreieck bereits auf oder nahe der wenigstens einen Ausgleichsrolle ausbildet.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors ist an der der wenigstens einen Lagerbohrung gegenüberliegenden Seite der wenigstens einen Ausgleichsrolle wenigstens ein radial von der Ausgleichsrolle auskragendes Fadenaus- fädelschutzelement vorgesehen ist. Das wenigstens eine Fadenausfädelschutzelement kann beispielsweise wenigstens eine an dem freien, der wenigstens einen Lagerbohrung gegenüber befindlichen Ende der Ausgleichsrolle vorgesehene, um den Außenumfang der Ausgleichsrolle verlaufende und von dem freien Ende der Ausgleichsrolle abstehende Auskragung sein. Als eine solche Auskragung kann zum Beispiel ein Blechstück verwendet werden, das im Bereich der Ausgleichsrolle(n) ausgestanzt ist.

In einer anderen Variante der vorliegenden Erfindung kann als Fadenausfädelschutzelement ein Bügel mit wenigstens einen Bügelarm eingesetzt werden, wobei der Bügelarm an einen Au ßenumfang eines freien, der wenigstens einen Lagerbohrung gegenüber befindlichen Endes der wenigstens einen Ausgleichsrolle grenzt. Ein solcher Bügel kann beispielsweise ein zwei voneinander beabstandete Bügelarme aufweisender Drahtbügel sein.

Mit dem Fadenausfädelschutzelement wird insbesondere bei Start- und Stoppvorgängen der Kabliermaschine, bei welchen die Fäden an dem Zwirnkopfrotor nicht unter Spannung sind, verhindert, dass der Faden von der jeweiligen Ausgleichsrolle gleitet. Der Faden wird stattdessen bei der vorliegenden Erfindung sicher hinter dem Fadenausfädelschutzelement auf der Ausgleichsrolle gehalten.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schrägansicht des beschriebenen Zwirnkopfrotors;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Rotors;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Teilschnitts durch eine Ausgleichrolle mit Lagerung;

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotor in einer Ausgestaltung mit einer einzigen Ausgleichsrolle;

Fig. 5 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors mit einer über den Ausgleichsrollen vorgesehenen Fadenführungseinrichtung in Form einer Walze; Fig. 6 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors mit einer über den Ausgleichsrollen vorgesehenen Fadenführungseinrichtung in Form von zwei Fadenführungsösen;

Fig. 7 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors mit einem an den Ausgleichsrollen vorgesehenen Fadenausfädelschutz in Form eines Blechstückes; und Fig. 8 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors mit einem an den Ausgleichsrollen vorgesehenen Fadenausfädelschutz in Form eines Drahtbügels.

Das Prinzip einer Kabliermaschine und die Anordnung der Zwirnköpfe an den Zwirnstellen in der Maschine sind bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Ebenso bekannt sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Rotorlagerung 2 des Zwirnkopfrotors, deren Gehäuse 3 im Allgemeinen stationär mit der Kabliermaschine verbunden sind. Die Fadenführung der Einzelfäden über die Ausgleichsrollen der Zwirnkopfrotoren wird ebenfalls als aus den erwähnten Schriften bekannt vorausgesetzt.

Der Zwirnkopfrotor 1 besteht aus einem Grundträger 4, der um eine zur Spindelachse 16 koaxiale Rotorachse 5 frei drehbar gelagert ist. Der Rotor weist zwei Ausgleichsrollen 6a, 6b mit je zwei Fadenführungsrillen 7a, 7b, 7c, 7d gleichen Durchmessers auf. Die zu einem Faden gehörenden Fadenführungsrillen 7a, 7c sind auf einer Seite einer durch die Rotorachse 16 verlaufenden Symmetrieebene und die beiden, zum anderen Faden gehörenden Fadenführungsrillen 7b, 7d auf der anderen Seite der Symmetrieebene angeordnet. Die Ausgleichsrollen 6a, 6b sind drehfest mit je einer zugeordneten Rollenachse 9a, 9b verbunden. Die Rollenachsen 9a, 9b sind einseitig fliegend in den in den Lagerbohrungen 12a, 12b des asymmetrisch gestalteten Grundträgers 4 angeordneten Wälzlagern 8a, 8b gelagert. Die Wälzlager 8a, 8b sind auf ihren den Ausgleichsrollen zugewandten Seiten mit Deckscheiben 10a, 10b abgedeckt. Die Deckscheiben 10a, 10b sind gemeinsam mit den Wälzlagern 8a, 8b mit Sicherungsringen 1 1 a, 1 1 b in den Lagerbohrungen 12a, 12b axial fixiert. Die den Ausgleichsrollen 6a, 6b abgewandten Seiten der Lagerbohrungen 12a, 12b sind geschlossen. Auf der geschlossenen Seite der Lagerbohrungen 12a, 12b sind zusätzlich Kammern 13a, 13b zur Aufnahme eines Schmierfettdepots ausgebildet.

Die asymmetrische Ausgestaltung des Grundträgers 4 verbunden mit der einseitig fliegenden Lagerung der Ausgleichsrollen 6a, 6b und der geschlossenen Ausführung der Lagerbohrungen 12a, 12b erweist sich für die Verhinderung von Schmierfettverlusten als ideal. Die Wälzlager 8a, 8b können offen und ohne wälzlagereigene Dichtscheiben ausgeführt werden. Bei Montage erhalten die Wälzlager 8a, 8b eine Initialschmierung mit einem geeigneten Schmierfett. Ebenso werden die Kammern 13a, 13b mit Fett gefüllt. Durch die geschlossene Bauform der Lagerbohrungen 12a, 12b kann das Schmierfett auch unter extremster Fliehkraftbelastung nicht verloren gehen. Alle mit Schmierfett gefüllten Hohlräume befinden sich in radialem Abstand auf einer Seite der Symmetrieebene durch die Spindelachse 16. Alle auf das Schmierfett einwirkenden Fliehkräfte wirken somit in Richtung der geschlossenen Lagerbohrung 12a, 12b. Bei Maschinenstillstand verhindern die Deckscheiben 10a, 10b, die mit den Naben 15a, 15b der Ausgleichsrollen 6a, 6b eine Spaltdichtung bilden, einen Schmierfettverlust in Richtung der Ausgleichsrollen 6a, 6b.

Die Lagerbohrungen 12a, 12b sind mit einer Nachschmiereinrichtung 14 für die Zuführung von Schmierfett versehen. Je nach Ausgestaltung können beide Lagerbohrungen über eine gemeinsame Nachschmiereinrichtung 14 versorgt werden oder jeweils eine eigene Nachschmiereinrichtung 14 besitzen. Durch die druckfeste Fixierung der Deckscheiben 10a, 10b mit den Sicherungsringen 1 1 a, 1 1 b ist eine sichere Nachschmierung auch bei unsachgemäßer Handhabung gewährleistet. Überschüssiges Schmierfett wird gegebenenfalls durch den Dichtspalt zwischen Deckscheiben 10a, 10b und den Naben 15a, 15b der Ausgleichsrollen 6a, 6b aus den Lagerbohrungen 12a, 12b nach au ßen gedrückt, ohne Schaden anzurichten.

Die asymmetrische Bauform des Grundträgers 4 und die einseitig fliegende Lagerung der Ausgleichsrollen 6a, 6b bieten noch weitere Vorteile. Hiermit wird für das Bedienpersonal eine sehr gute Zugänglichkeit für die Bedienung und das Einlegen der Fäden in die Ausgleichsrollen 6a, 6b erreicht. Die gute Zugänglichkeit und Einsehbarkeit der Ausgleichsrollen 6a, 6b erleichtert auch die optische Kontrolle der Fadenlagen und des Fadenlaufs erheblich.

Eine weitere Vereinfachung für die Bedienung, Herstellung, Montage und Wartung des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors stellt eine Ausgestaltung mit einer einzigen Ausgleichsrolle 6 dar. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 4 anhand des Zwirnkopfrotors 1 a dargestellt. Bei dieser Ausführung weisen die Fäden in der zugeordneten Fadenführungsrille 7a, 7b eine mehr als vollständige Umschlingung auf, bevor sie der Vereinigungsstelle zugeführt werden. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors mit einer über den Ausgleichsrollen vorgesehenen Fadenführungseinrichtung in Form einer zentral in dem Zwirnkopfrotor 1 b, oberhalb der Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehenen und quer zur Rotorachse 5 verlaufenden Walze 14. Der erste und der zweite Faden verlaufen von den Ausgleichsrollen 6a, 6b kommend nach oben, werden beidseitig der Zylinderfläche der Walze 14 geführt und werden oberhalb der Walze 14, beginnend ab der Vereinigungsstelle der Fäden, dem Zwirnpunkt 20, verzwirnt. Durch die Walze 14 wird verhindert, dass sich der Zwirnpunkt 20 nicht schon auf oder nahe den Ausgleichsrollen 6a, 6b bildet.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors 1 c mit einer über den Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehenen, alternativ zu Fig. 5 ausgebildeten Fadenführungseinrichtung in Form von zwei Fadenführungsösen 22a, 22b gezeigt. Die Fadenführungsösen 22a, 22b sind beidseitig der und quer zur Spindelachse 16 in einem zentralen Teil des Zwirnkopfrotors 1 c vorgesehen, wobei die Fadenführungsösen 22a, 22b auf einer Rotationsachse 21 nebeneinander vorgesehen und im Bereich der Spindelachse 16 voneinander beabstandet sind. Die von den Ausgleichsrollen 6a, 6b kommenden Fäden 1 ', 1 " werden auf den Fadenführungsösen 22a, 22b nach oben geführt und an dem Zwirnpunkt 20 vereint. Somit befindet sich auch dieser Ausführungsform der Erfindung das Zwirndreieck entfernt von den Ausgleichsrollen 6a, 6b.

Fig. 7 zeigt noch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors 1 d mit einem an den Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehenen Fadenausfädelschutz- element. Als Fadenausfädelschutzelement kommt in der gezeigten Ausführungsform wenigstens eine an den freien, den Lagerbohrungen 1 2a, 12b gegenüber befindlichen Enden der Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehene, um den Au ßenumfang der Ausgleichsrollen 6a, 6b verlaufende und von den freien Enden der Ausgleichsrollen 6a, 6b abstehende Auskragung 17 zum Einsatz. Die Auskragung 17 ist bei dem Zwirnkopfrotor 1 d durch ein auskragendes Blechstück realisiert, kann jedoch in anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch aus einem oder mehreren anderen Material(ien) und/oder auch aus mehreren einzelnen, von den Ausgleichsrollen 6a, 6b radial auskragenden Elementen ausgebildet sein. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Auskragung 17 brillenförmig ausgebildet, wobei in jedem Brillenfenster eine der Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehen ist. Bei dem Zwirnkopfrotor 1 d ist die Auskragung 17 mit wenigstens einem Fixierelement 18, wie beispielsweise einer Schraube, an dem Grundträger 4 befestigt.

Fig. 8 zeigt noch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zwirnkopfrotors 1 e mit einem an den Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehenen Fadenausfädelschutzelement. Bei dem Zwirnkopfrotor 1 e wird als Fadenausfädelschutzelement ein zwischen den Ausgleichsrollen 6a, 6b vorgesehener Bügel 19 verwendet. Der Bügel 19 weist zwei miteinander bogenförmig verbundene Bügelarme 19a, 19b auf, die jeweils an einen Außenumfang eines freien, den Lagerungsbohrungen 12a, 12b gegenüber befindlichen Endes einer der Ausgleichsrollen 6a, 6b grenzen. Die beiden Bügelenden 19c, 19c sind an dem Grundträger 4 des Zwirnkopfrotors 1 e befestigt. Der Bügel 19 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Drahtbügel, kann jedoch in anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung auch aus einem anderen Material ausgebildet sein.

Hinter den Fadenausfädelschutzelementen 17, 19 werden der erste Faden 1 ' und der zweite Faden 1 " auch bei geringer Fadenspannung sicher auf den Ausgleichsrollen 6a, 6b gehalten.