AT394583B

AT394583B - Friktions-offenendspinnvorrichtung

Info

Publication number: AT394583B
Application number: AT325685A
Authority: AT
Original assignee: Vyzk Ustav Bavlnarsky
Priority date: 1984-11-20
Filing date: 1985-11-08
Publication date: 1992-05-11
Also published as: CS246373B1; ATA325685A; GB2167455A; GB2167455B; CS884784A1; DE3540640A1; GB8527953D0

Description

AT 394 583 B

Die Erfindung betrifft eine Friktions-Offen-End-Spinnvorrichtung bestehend aus einem drehbaren äußeren Zylinder, dessen innerer Friktionsfläche eine perforierte äußere Fläche eines inneren, gegensinnig drehbaren Zylinders berührungslos zugeordnet ist, in dem eine Saugdüse vorgesehen ist, deren Mündung auf der perforierten Friktionsfläche im Bereich eines keilförmigen, in der engsten Stelle der Annäherung beider Zylinder zueinander entstehenden Spaltes ein abgegrenztes Saugfeld bildet, wobei gegen die innere, in den keilförmigen Spalt beweglich gerichtete Friktionsfläche der Austritt eines in den äußeren Zylinder einragenden Speisekanals zum Zuführen von Einzelfasem mündet.

Die vorbeschriebene Anordnung ist durch die DE-OS 29 19 316 bekannt. Versuchweise wurde es ermittelt, daß der Spinnprozeß, bei dem Einzelfasem durch den Speisekanal der Friktionsfläche des äußeren Zylinders zugeführt werden, vorteilhafter ist als der durch die DE-OS 28 09 599 und die US-PS 4 222 222 bekannte Prozeß, der auf der Zufuhr von Einzelfasem der perforierten Friktionsfläche des inneren Zylinders besteht. Dabei zeigt die US-PS 4 222 222 zusätzlich einen gegen die äußere, sich auf den Spalt zu bewegende Friktionsfläche des inneren Zylinders gerichteten Faserspeisekanal.

Der erstgenannte Prozeß ermöglicht es nämlich, Garn von besserer Struktur bei einem niedrigeren Energieverbrauch als der letztgenannte Prozeß unter der Voraussetzung auszuspinnen, daß die von der inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders übernommenen Fasern in Richtung der Mantellinie dieses Zylinders orientiert sind oder sich von dieser Orientierung nur sehr wenig unterscheiden.

Der FR-PS 2 480 799 ist eine abgewandelte Ausbildung zu entnehmen, bei welcher die Einzelfasem zwischen aneinanderliegende, einander kreuzende Trume von umlaufenden Förderbändern eingespeist werden, von welchen wenigstens das eine, über die Mündung eines Absaugkanals hinweglaufende Förderband perforiert ist.

Beim Einfall der Fasern auf die Friktionsfläche wirken sich einige Faktoren, wie Geschwindigkeit der zugeführten Fasern, Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsfläche des äußeren Zylinders und Faserbewegungsrichtung gegenüber dieser Fläche im Zeitpunkt des Einfalls aus. Während die Faserzufuhrgeschwindigkeit vor allem durch die Arbeitsweise der Auflöseeinrichtung und die Umfangsgeschwindigkeit durch die Funktion der Drallgebemittel bestimmt sind, bleibt die Faserbewegungsrichtung ein unabhängiger Faktor, deren Bedeutung - wie experimental festgestellt * sehr wesentlich ist. Im Stand der Technik wurde dieses Problem nur sporadisch gelöst.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, durch relativ einfache Mittel die auf die innere Friktionsfläche des äußeren Zylinders einfallenden Fasern in Richtung der Mantellinie dieses Zylinders zu orientieren, was zum Erzielen einer vorteilhaften Struktur des ausgesponnenen Garnes eine unentbehrliche Bedingung ist. Ferner soll durch die Erfindung erzielt werden, daß die Einzelfasem seit dem Zeitpunkt des Verlassene der Auflösewalze während des Durchgangs durch den geradlinigen Teil des Speisekanals immer ein und dieselbe Richtung der Längsorientierung nehmen und in dieser Konfiguration der inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders zugeführt werden und daß ein negativer Einfluß des Saugfeldes auf die der inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders zugeführten Fasern ausgeschaltet wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein geradliniger Teil des in den äußeren Zylinder gegen die Richtung des Gamabzugs aus dem keilförmigen Spalt hineinragenden Speisekanals durch eine durch die Drehachse des äußeren Zylinders geführte Ebene und durch eine weitere, durch die Drehachse des inneren Zylinders geführte Ebene schräg hindurchgeht, welche zwei Ebenen zu einer ersten, durch die Drehachse des äußeren Zylinders und durch die Drehachse des inneren Zylinders geführte Ebene senkrecht sind, welcher geradlinige Teil gegen die innere Friktionsfläche des äußeren Zylinders mit seinem abgeschrägten Austritt gerichtet ist. Erfindungsgemäß wird die Zufuhr von Einzelfasem zur inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders dahingehend verbessert, daß die Fasern nach dem Einfall auf die innere Friktionsfläche im wesentlichen in Richtung der Erzeugenden dieser Fläche orientiert sind und daß sie seit dem Zeitpunkt des Verlassens der Auflösewalze während des Durchgangs durch den Transportteil des Speisekanals immer ein und dieselbe Richtung der Längsorientierung nehmen und in dieser Konfiguration der inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders zugeführt werden. Weiters wird erreicht, daß sich die Mündung des Transportteils des Speisekanals möglichst nahe bei der inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders befindet, wodurch ein negativer Einfluß des Unterdruckes des auf der perforierten Friktionsfläche des inneren Zylinders abgegrenzten Saugfeldes auf die Fasern entlang ihrer Bahn zwischen dem Austritt des Speisekanals und der inneren Friktionsfläche des äußeren Zylinders eliminiert wird.

Vorzugsweise ist dabei die Ausbildung so getroffen, daß eine senkrechte Projektion der Längsachse des geradlinigen Teils des Speisekanals auf die erste Ebene mit einer Schnittlinie der zweiten Ebene mit der ersten Ebene einen spitzen Winkel im Bereich von 5° bis 35° einschließt, wobei die senkrechte Projektion der Längsachse des geradlinigen Teils des Speisekanals auf die zweite Ebene mit der ersten Ebene einen spitzen Winkel erschließt, der kleiner ist als 15°.

Beim Sicherstellen der vorangehenden geometrischen Parameter der Lage der Längsachse des Transportteiles des Speisekanals - insbesondere beim Beibehalten der vorteilhaften Winkelwerte innerhalb der obigen Bereiche -gegenüber den Drehachsen des äußeren und des inneren Zylinders lagern sich die Einzelfasem auf die innere Friktionsfläche des äußeren Zylinders in einer für das Ausspinnen des Games mit vorteilhaften Festigkeits- und Gleichmäßigkeitsparametem optimalen Lage ab. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausbildung dabei so getroffen, daß die erste Ebene mit der längeren Symmetrieachse der beiden zueinander senkrechten Symmetrieachsen eines jeden Querschnitts des geradlinigen Teils des Speisekanals einen spitzen Winkel -2-

5 AT 394 583 B 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 einschließt, der kleiner ist als 20°. Einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sollen fernerhin anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert weiden. Es zeigen: Fig. 1 eine Seiten-, teilweise Schnittansicht der Spinneinheit; Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie (Π-ΙΙ) der Fig. 1; Fig. 3 eine Detailansicht der Projektion der Längsachse des Transportteiles des Speisekanals auf die erste Ebene; Fig. 4 eine Detailansicht der Projektion der Längsachse des Transportteiles des Speisekanals auf die zweite Ebene; Fig. 5 eine Querschnittansicht des Transportteiles des Speisekanals hinsichtlich der ersten Ebene; und Fig. 6 eine Variante der Lage der längeren Symmetrieachse des Querschnittes des Transportteiles des Speisekanals hinsichtlich der ersten Ebene. Die in Fig. 1 veranschaulichte Spinneinheit besteht aus einer Faserauflöseeinrichtung (1), einer Drallgebe-einrichtung (2) und einer Fadenabzugseinrichtung (3). Die in einem am nicht dargestellten Rahmen der Spinneinheit angeordneten Gehäuse (4) vorgesehene Faserauflöseeinrichtung (1) weist eine in Pfeilrichtung (6) drehbare und einer in Pfeilrichtung (7) gegensinnig drehbaren Auflösewalze (8) zugeordnete Speisewalze (5) auf. Die Auflösewalze (8) ist in einer Ausnehmung (9) des Gehäuses (4) gelagert und mit einem Nadelbeschlag (10) versehen. Diese Ausnehmung (9) übergeht in einen Speisekanal (11), der aus einem hinteren kürzeren, in die äußere Atmosphäre mündenden Abschnitt (12) und einem vorderen längeren Abschnitt (13) besteht. Die Drallgebeeinrichtung (2) umfaßt einen äußeren Zylinder (14), dessen innerer Friktionsfläche (15) eine perforierte Friktionsfläche (16) eines inneren, im äußeren Zylinder (14) angebrachten Zylinders (17) knapp, jedoch berührungslos zugeordnet ist. Der äußere Zylinder (14) ist auf einem System von am Rahmen der Spinneinheit angeordneten Stützrollen (18) in Pfeilrichtung (20) drehbar gelagert und von einem nicht dargestellten Antriebsmittel mittels flachen Treibriemens (19) angetrieben. Der innere Zylinder (17), der in nicht dargestellten, am Rahmen der Spinneinheit vorgesehenen Lagern gelagert ist, ist in Pfeilrichtung (21), d. h. gegensinnig drehbar angeordnet. In der engsten Stelle der gegenseitigen Zuordnung der beiden Friktionsflächen (15) und (16) entstehen zwischen den beiden Zylindern (14) und (17) zwei keilförmige Spalte, von denen deijenige Spalt (22), in welchen die innere Friktionsfläche (15) während ihrer Bewegung in Pfeilrichtung (20) gerichtet ist, für die Gambildung bestimmt ist (Fig. 2). Der Hohlraum des äußeren Zylinders (14) ist mit zwei, im Hohlraum einen ausreichenden Druckgradient gegenüber der umgebenden Atmosphäre sichernden Stirnwänden abgegrenzt Diesen sind zwei unbewegliche Seitenwände (23) bzw. (24) knapp, jedoch berührungslos zugeordnet. In der Seitenwand (23) ist einerseits eine Öffnung (25) als Eintritt für den vorderen Abschnitt (13) des Speisekanals (11) in den Hohlraum des äußeren Zylinders (14), andererseits eine Fadenabzugsöffnung (26) für Garn (P) vorgesehen. Nach der dargestellten Ausführung befinden sich beide Öffnungen (25), (26) in der Seitenwand (23), aber es ist auch möglich, eine Öffnung in der einen und die zweite in der gegenüberliegenden Seitenwand vorzusehen. Der vordere Abschnitt (13) des Speisekanals (11) weist einerseits einen Transportteil (28) mit der Längsachse (29) auf, dessen beliebiger, zur Längsachse (29) senkrechter Querschnitt durch eine abgeschlossene geometrische Figur, z. B. ein Rechteck (30) (Fig. 2), abgegrenzt ist, andererseits einen Austrittsteil (31) (Fig. 3) auf, dessen der inneren Friktionsfläche (15) zugekehrtes Ende abgeschiägt ist. Die Längsachse (29) des Transportteiles (28) geht durch nicht dargestellte Schwerpunkte aller Flächen der geometrischen Figuren in beliebigen Querschnitten des Transportteiles (28) hindurch. Im Hohlraum des inneren Zylinders (17) ist eine mittels Kanal (33) an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossene Saugdüse (32) ortfest angeordnet. Ein im Mantel der Saugdüse (32) parallel zur Drehachse (35) des inneren Zylinders (17) vorgesehener Schlitz (34) erzeugt auf der perforierten Friküonsfläche (16) des inneren Zylinders (17) im Bereich des keilförmigen Spaltes (22) ein abgegrenztes Saugfeld (36). Die Fadenabzugseinrichtung (3) besteht aus einem Paar von in Pfeilrichtungen (39), (40) drehbaren Abzugswalzen (37) resp. (38). Die Speisewalze (5) und die Auflösewalze (8) der Faserauflöseeinrichtung (1) sowie der innere Zylinder (17) und die Abzugswalzen (37), (38) sind durch bekannte und deshalb nicht dargestellte Mittel von der gleichfalls nicht dargestellten Antriebseinheit der Spinneinheit angetrieben. Die Drehachse des äußeren Zylinders (14) ist mit (41) und die Drehachse des inneren Zylinders (17) mit (35) bezeichnet (Fig. 1 bis 6). Die durch die beiden Drehachsen (35), (41) durchgehende Ebene ist als erste Ebene (42) benannt. Zu dieser ist eine zweite, entweder durch die Drehachse (41) des äußeren Zylinder (14) (Fig. 2) oder durch die Drehachse (35) des inneren Zylinders (17) senkrecht orientiert. In Figur 3 entspricht der Zeichenebene die erste Ebene (42), und in Figur 4 die zweite Ebene (43). Die beiden Ebenen (42), (43) schneiden sich entlang einer Schnittlinie (44), die - z. B. in Fig. 3 - mit der Drehachse (41) identisch ist. -3- 60

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Eine senkrechte Projektion (45) der Längsachse (29) des Transportteiles (28) des Speisekanals (11) auf die erste Ebene (Fig. 3) schließt mit der Schnittlinie (44) einen spitzen Winkel (a) ein, dessen Wert - wie experimental festgestellt - vorzugsweise zwischen 5° und 35° sein soll.

Die senkrechte Projektion (45) der Längsachse (29) auf die zweite Ebene (43) (Fig. 4) schließt mit der Schnittlinie (44) auch einen spitzen Winkel (ß) ein, der vorzugsweise kleiner ist als 15°.

Ein jeder zur Längsachse (29) senkrechter Querschnitt des Transportteiles (28) des Speisekanals (11) bildet eine geometrische Figur, die nach einer längeren Symmetrieachse (46) und einer kürzeren, zu dieser senkrechten Symmetrieachse (47) symmetrisch ist, woraus folgt, daß die geometrische Figur ein Rechteck (Fig. 2, 5), Ellipse (Fig. 6), Oval oder dergleichen sein kann.

Die längere Symmetrieachse (46) (Fig. 5, 6) schließt mit der ersten Ebene (42) einen spitzen Winkel (γ). Versuchsweise wurde es ermittelt, daß die Lage des Speisekanals (11) voizugsweise so gewählt werden soll, daß jede mit der längeren Symmetrieachse (46) eines jeden Querschnittes des Transportteiles (28) des Speisekanals (11) identische Gerade mit der ersten Ebene (42) einen Winkel (γ), der vorzugsweise kleiner ist als 20°, einschließt

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Ein einer nicht dargestellten Spinnkanne entnommenes Faserband (48) wird der Faserauflöseeinrichtung (1) zugeliefert wo die Fasern durch Wirkung des Nadelbeschlags (10) aus dem Faserband ausgekämmt und dabei beschleunigt werden, wodurch ein kontinuierlicher Einzelfaserfluß (49) gebildet wird. Dieser ist dadurch charakterisiert daß er eine statistische Mittelgeschwindigkeit als einen der für die nachträgliche Ablagerung der Fasern auf die innere Friktionsfläche (15) des äußeren Zylinders (14) und für die bestimmte in Richtung der Längsachse (29) des Transportteiles (28) des Speisekanals (11) orientierte Fasergeradheit beim Einfall wichtigen Faktoren aufweist Es ist unbedingt notwendig, diese Fasergestalt nach dem Einfall auf die innere Friktionsfläche (15) überwiegend damit aufrechtzuerhalten, daß die Fasern im wesentlichen in Richtung der Mantellinie des äußeren Zylinders (14) orientiert sind.

Zum Erzielen der erwünschten Lage der Fasern im Faserfluß wird im Speisekanal (11) ein Unterdruckmedium durch das Saugfeld (36) erzeugt. Die sich mit einer entsprechenden Mittelgeschwindigkeit bewegenden Fasern können auf die rotierende innere Friktionsfläche (15) in der erforderten Lage nur in dem Fall abgelagert werden, daß die mit der Längsachse (29) des Transportteiles (28) des Speisekanals (11) identische Richtung ihres Flusses so gewählt wird, daß die senkrechte Projektion (45) der erwähnten Längsachse (29) auf die erste Ebene (42) mit der Schnittlinie (44) den spitzen Winkel (a) und die senkrechte Projektion (45) der Längsachse (29) auf die zweite Ebene (43) mit dieser Schnittlinie (44) den spitzen Winkel (ß) einschließt. Gleichfalls soll die durch die Lage der längeren Symmetrieachse (46) inbezug auf die erste Ebene (42) charakterisierte Orientierung des Speisekanals (11) einer der bevorzugten Werte von dem betreffenden Winkelbereich entsprechen. Beim Erfüllen der vorangehenden Bedingungen lagern sich die Fasern auf die innere Friktionsfläche (15) des äußeren Zylinders (14) im wesentlichen im geraden Zustand und in vorteilhafter Orientierung ab, so daß die Fasern infolge sukzessive Doublierung eine kontinuierliche Faserschicht ausbilden, die bereits unter die mechanische Kontrolle der inneren Friktionsfläche (15) in den keilförmigen Spalt (22) befördert wird.

In der Mündung des keilförmiges Spaltes (22) werden dann die Fasern durch Wirkung des auf der perforierten Friktionsfläche (16) abgegrenzten Saugfelds (36) zu einem Gam-Offen-End verdichtet und anschließend durch Wirkung der beiden Friktionsflächen (15), (16) zu einem entlang der Achse des keilförmigen Spaltes (22) von den Abzugswalzen (37), (38) abzuziehenden und in einer nicht dargestellten Spuleinrichtung auf eine Spule aufzuwickelnden Garn verdreht.

Das sich derart bildende Garn ist infolge der vorteilhaften, bereits beim Ablagem vom Faserfluß auf die innere Friktionsfläche (15) des äußeren Zylinders (14) entstandenen Orientierung und Geradheit der Fasern sehr fest und gleichmäßig.

Die vorbeschriebene Orientierung des Transportteiles (28) des Speisekanals (11), u. zw. vorzugsweise nach den erwähnten Winkeln, grenzt auf der inneren Friktionsfläche (15) einen verhältnismäßig engen Faserzufuhrbereich so ab, daß der Spinnprozeß den hohen, an den Gamnutzwert gestellten Ansprüchen Rechnung trägt.

Beim Sicherstellen der definierten Lage der Längsachse (29) des Transportteiles (28) des Speisekanals (11) werden die erforderten Ergebnisse jedenfalls erzielt, obgleich der Querschnitt dieses Transportteiles (28) in Form anderer geometrischer Figuren gestaltet ist. Die einzige Bedingung dabei ist, daß diese Figuren nach einer längeren und einer kürzeren Symmetrieachse symmetrisch sind. -4-

Claims

r AT 394 583 B 5 PATENTANSPRÜCHE 1. Friktions-Offenendspinnvorrichtung bestehend aus einem drehbaren äußeren Zylinder, dessen innerer Friktions fläche eine perforierte äußere Fläche eines inneren, gegensinnig drehbaren Zylinders berührungslos zugeordnet ist, in dem eine Saugdüse vorgesehen ist, deren Mündung auf der perforierten Friktionsfläche im Bereich eines keilförmigen, an der engsten Stelle der Annäherung beider Zylinder zueinander entstehenden Spaltes ein abgegrenztes Saugfeld bildet, wobei gegen die innere, in den keilförmigen Spalt beweglich gerichtete Friktions-15 fläche der Austritt eines in den äußeren Zylinder hineinragenden Speisekanals zum Zuführen von Einzelfasem mündet, dadurch gekennzeichnet, daß ein geradliniger Teil (28) des in den äußeren Zylinder (14) gegen die Richtung des Gamabzugs aus dem keilförmigen Spalt (22) hineinragenden Speisekanals (11) durch eine durch die Drehachse (41) des äußeren Zylinders (14) geführte Ebene (43) und durch eine weitere, durch die Drehachse (35) des inneren Zylinders (17) geführte Ebene schräg hindurchgeht, welche zwei Ebenen zu einer ersten, durch 20 die Drehachse (41) des äußeren Zylinders (14) und durch die Drehachse (35) des inneren Zylinders (17) geführte Ebene (42) senkrecht sind, welcher geradliniger Teil (28) gegen die innere Friktionsfläche (15) des äußeren Zylinders (14) mit seinem abgeschrägten Austritt (31) gerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine senkrechte Projektion (45) der Längs-25 achse (29) des geradlinigen Teils (28) des Speisekanals (11) auf die erste Ebene (42) mit einer Schnittlinie (44) der zweiten Ebene (43) mit der ersten Ebene (42) einen spitzen Winkel (a) im Bereich von 5° bis 35° einschließt, wobei die senkrechte Projektion (45) der Längsachse (29) des geradlinigen Teils (28) des Speisekanals (11) auf die zweite Ebene (43) mit der ersten Ebene (42) einen spitzen Winkel (ß) einschließt, der kleiner ist als 15°. 30
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ebene (42) mit der längeren Symmetrieachse (46) der beiden zueinander senkrechten Symmetrieachsen (46, 47) eines jeden Querschnitts des geradlinigen Teils (28) des Speisekanals (11) eine spitzen Winkel (γ) einschließt, der kleiner ist als 20°. Hiezu
4 Blatt Zeichnungen 35