CH639436A5

CH639436A5 - Verfahren zum abscheiden von groben sowie feinen verunreinigungen aus stapelfasern und zum geraderichten dieser fasern beim offen-end-spinnen.

Info

Publication number: CH639436A5
Application number: CH643179A
Authority: CH
Inventors: Milos Vecera; Josef Skala
Original assignee: Vyzk Ustav Bavlnarsky
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1983-11-15
Also published as: YU40372B; DE2926978C2; DE2926978A1; IT7924314A0; CS203501B1; IN151397B; FR2430996B1; US4249370A; JPS6123286B2; JPS5516992A; YU170879A; IT1162756B; FR2430996A1; GB2025477A; GB2025477B

Description

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Abscheiden von Verunreinigungen aus Stapelfasern und zum

Geraderichten dieser Fasern beim Offen-End-Spinnen an einer Spinneinheit mit einer Speisevorrichtung, einer Auflösevorrichtung und einem Drallgebeelement sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Ein schwerwiegender, die Produktivität der herkömmlichen Systeme von Ofen-End-Spinnverfahren, insbesondere von Spinnrotorsystemen, beeinträchtigender Nachteil besteht im Vorhandensein verschiedener Verunreinigungen wie Reste von Baumwollsamenkapseln, Samen, Blättern, Fasernissen und nicht zuletzt von sehr feinen Partikeln. Alle solche Verunreinigungen und Fremdkörper gelangen zusammen mit den Fasern nach dem Auflösen an das Drallgebeelement der Spinneinheit und verursachen einerseits Fadenbriiche, anderseits verschlimmern sie die Qualität des auszuspinnenden Garnes.

Beispielsweise besteht ein Reinigungssystem gemäss der tschechoslowakischen Patentschrift Nr. 137 805 darin, dass die Fasern und Verunreinigungen von der Auflösewalze in einen durch den Speisekanal eingesaugten Luftstrom in Seitenrichtung geschleudert werden, wobei dieser Luftstrom die Fasern in den Spinnrotor mitnimmt, während die schwereren Verunreinigungen von einer Abscheidekante in einen Sammelkanal abgelenkt werden. Obwohl dieses Prinzip den richtigen Weg zum Reinigen der Fasern durch Beseitigung der darin enthaltenen Verunreinigungen durch eine Öffnung im Gehäuse der Auflösevorrichtung gezeigt hat, konnte es auf der anderen Seite nicht vermeiden, dass samt Fasern auch feine Verunreinigungen in den Speisekanal eingesaugt wurden und sich dann in der Sammelrinne des Spinnrotors ansetzten.

Ähnliche Mängel weist auch das System nach dem tschechoslowakischen Urheberschein Nr. 182 712 auf, das in der Tatsache lediglich eine Modifizierung des der obgenannten CS-PS 137 805 entnehmbaren Prinzips darstellt.

Ein solches System wurde ebenfalls in der DE-AS Nr. 1914115 angewandt; in einer Verunreinigungsabscheideöff-nung ist ein Abscheidekanal vorgesehen, durch welchen Luft gegen die Auflösewalze strömt, so dass nur schwerere Verunreinigungskomponenten durch solchen Luftstrom durchdringen und in einen Sammelbehälter fallen können.

Ferner ist ein Prinzip gemäss der britischen Patentschrift Nr. 1 284 621 bekannt, das darin besteht, dass die Verunreinigungen - unmittelbar nachdem sie vom Beschlag der Auflösewalze angegriffen worden sind - in eine Öffnung im Hohlraum des Gehäuses der Auflösevorrichtung geschleudert werden.

Dasselbe Prinzip des Abschleuderns von Verunreinigungen unmittelbar nach dem Angreifen vom Beschlag der Auflösewalze wurde in der DE-AS Nr. 2 440 224 angewandt. Sein Hauptnachteil besteht jedoch darin, dass eine gegenüber der Auflösewalze befindliche Leitwand im Auflösesektor komplett beseitigt wurde, was Ausreissen von kompakten Faserbüscheln aus dem Faserbart und somit ungenügende Reinigung der Fasern von anhaftenden Verunreinigungen zur Folge hatte.

Nach einem anderen Verfahren zum Abführen der Verunreinigungen durch eine Abscheideöffnung (siehe tschl. Urheberschein Nr. 169 027) wird eine divergente Bewegung der Verunreinigungen auf eine konvergente Bewegung geändert. Zu diesem Zweck ist vor der Abscheideöffnung eine Zufuhr von Luftstrom in Richtung zum Beschlag der Auflösewalze vorgesehen. Diese Strömung reisst jedoch in den Speisekanal nicht nur die Fasern, sondern auch leichte Verunreinigungen mit, was den Reinigungseffekt beträchtlich herabsetzt.

Ferner ist eine Vorrichtung zur Beseitigung von Verunreinigungen bei der Auflösevorrichtung aus dem tschechoslowakischen Urheberschein Nr. 163 948 bekannt. Diese Vor5

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richtung weist ein ausnehmbares Führungsglied und ein Abtrennglied auf, welche um die Auflösewalze herum einstellbar sind und ermöglichen es, die Verunreinigungsab-scheideöffnung zu vermindern bzw. vollständig zu blenden. An dieser Vorrichtung wird das Reinigungsprinzip nach der GB-PS Nr. 1 284621 angewandt, welches bezweckt, auch Chemiefasern bei verminderter bzw. vollständig geblendeter Verunreinigungsabscheideöffnung zu verarbeiten.

Das Faserreinigungsprinzip nach der GB-PS Nr. 1 284 621 ist auch der DE-PS Nr. 2 130 658 (bzw. CH-PS Nr. 544 163) entnehmbar.

Schliesslich ist eine Vorrichtung zum Auflösen von Faserband gemäss der DD-PS Nr. 142 519 bekannt, die eine kontinuierliche Absaugung der in eine seitliche Luftströmung herausgeworfenen Verunreinigungen nach dem der vorerwähnten CS-PS Nr. 137 805 entnehmbaren Hauptprinzip lösen soll. Gleichfalls in diesem Fall werden nur grobe Verunreinigungen beseitigt, während die feineren samt Fasern zum Beschlag der Auflösewalze vom Luftstrom zurückgeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorangehenden Nachteile des Standes der Technik zu eliminieren, das Abscheiden der sowie groben als auch feinen Verunreinigungen befriedigend zu gewährleisten und somit die Qualität des auszuspinnenden Garnes durch Gleichrichten von gereinigten Fasern nach der Abscheidung der Verunreinigungen während des Transports der vorgenannten Drallgebeelemente zu verbessern.

Diese Aufgabe wird der Erfindung gemäss so gelöst, dass die durch das Auflösen beschleunigten Fasern und Verunreinigungen von einem ersten Luftstrom beaufschlagt werden, dessen durch Expansion verursachte Verlangsamung das Abscheiden der groben sowie feinen Verunreinigungen von den Fasern ermöglicht, worauf die gesäuberten Fasern einem zweiten Luftstrom ausgesetzt werden, der sie infolge seiner Beschleunigung geraderichtet.

Nach bisher bekannten Systemen wurde es im Gegensatz bestrebt, die Fasern nach dem Auflösen möglichst lange auf dem Beschlag der Auflösewalze zu halten, was durch einen durch den Verunreinigungsabscheidekanal zugelieferten und im Abscheidebereich gegen den Beschlag der Auflösewalze gerichteten Luftstrom (sog. Gegenstrom) erzielt wurde.

Dieser Luftstrom drückte die Einzelfasern gegen die Auflösewalze, wobei die Verunreinigungen mit Hilfe der sogenannten Abprallkante abgeschieden wurden. Auf diese Kante stiessen jedoch nicht nur Verunreinigungen, sondern auch die Enden der im Beschlag der Auflösewalze erfassten Fasern. So wurde die Abprallkante von diesen Fasern gepeitscht, was Beschädigung sowohl der Fasern als auch der Kante zur Folge hatte. Bei dem erfindungsgemässen neuartigen Verunreinigungsabscheidesystem entfällt dieser Nachteil, da im Abscheideprozess kein Luftgegenstrom angewandt wird.

Zum Durchführen des oben beschriebenen Verfahrens an einer Spinneinheit bestehend aus einem Gehäuse der Auflösevorrichtung, in dem die Speisevorrichtung zum Zuführen von Fasern der Auflösewalze vorgesehen ist, die in einem Hohlraum des Gehäuses drehbar gelagert ist und mit ihrer zylindrischen Oberfläche zusammen mit der ihr gegenüberliegenden Wand des Gehäuses einen Auflösesektor ausbildet, wobei ferner ein Verunreinigungsabscheidekanal, ein Luftzuführungskanal und ein Faserspeisekanal vorgesehen sind, wurde eine Vorrichtung entwickelt, die erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem Auflösesektor in Faserstromrichtung ein Verunreinigungsabscheidesektor vorgesehen ist, der einen erweiterten durch die zylindrische Oberfläche der Auflösewalze und die davon entfernte Wand des Gehäuses gebildeten Raum aufweist, wobei der Verunreinigungsabscheidesektor über einen erweiterten Eintrittsteil des Verunreinigungsabscheidekanals an einen Fasergeraderichtsektor anschliesst, der wiederum einen erweiterten durch die zylindrische Oberfläche der Auflösewalze und die davon entfernte Wand des Gehäuses gebildeten Raum aufweist.

Ein anderes Merkmal der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht darin, dass die Entfernung zwischen der Oberfläche der Auflösewalze und der dieser gegenüberliegenden Wand des Gehäuses in dem Verunreinigungsabscheidesektor und dem Fasergeraderichtsektor grösser ist als die durchschnittliche Entfernung zwischen dieser Oberfläche und dieser Wand in den anderen Bereichen, mit der Ausnahme des erweiterten Raumes des Auflösesektors.

Die Krümmung der der Oberfläche der Auflösewalze gegenüberliegenden Wand in dem Verunreinigungsabscheidesektor und dem Fasergeraderichtsektor oder der Teile dieser Wand sind vorzugsweise als Bögen gestaltet, deren Krümmungsmittelpunkte ausserhalb des Mittelpunktes des Auflösewalzenkreises liegen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung weist der im Gehäuse der Faserauflösevorrichtung vorgesehene Verunreinigungsabscheidekanal zwei parallele Wände auf, von denen die, in welche die im Verunreinigungsabscheidesektor von der Auflösewalze entfernte Wand übergeht, einen spitzen Winkel von 5° bis 45°, vorzugsweise von 10° bis 20°, im Übergangspunkt mit der zu der dem Auflösewalzenkreis zugeordneten Tangente parallelen Linie einschliesst, wobei diese Linie eine dieser Tangente entsprechende Normale sowie die Wand des Verunreinigungsabscheidekanals in diesen Übergangspunkt schneidet.

Der Erfindung gemäss soll vorzugsweise der Verunreinigungsabscheidesektor in Faserstromrichtung allmählich erweitert und der Fasergeraderichtsektor in dieser Richtung allmählich verjüngt sein.

Durch Erweitern des Verunreinigungsabscheidesektors und des weiterhin daran anschliessenden Eintrittsbereichs des Verunreinigungsabscheidekanals zwischen dem letztgenannten Sektor und dem Fasergeraderichtsektor wird eine wirksame Entkräftung des ersten Luftstromes infolge Expansion an der kritischen Stelle erreicht, wodurch den Einzelfasern eine ausreichende Möglichkeit gewährt wird, sich aus dem Beschlag der Auflösewalze freizumachen und ungestört in den erweiterten Fasergeraderichtsektor einzutreten, wo sie einer Geraderichtwirkung des zweiten Luftstroms unterworfen werden.

Infolge der vorerwähnten günstigen lufttechnischen Bedingungen, die noch durch Ablenkung der parallelen Wände des Verunreinigungsabscheidekanals in einem spitzen Winkel zu einer mit einer Tangente des Auflösewalzenkreises parallelen Linie gefördert werden, können die aufgelösten Verunreinigungen - abgesehen vom spez. Gewicht und Partikelgrösse derselben - hemmungslos in den Abscheidekanal eintreten, in welchen sie infolge ihrer Trägheitsmasse mit der Geschwindigkeit geschleudert werden, die ihnen im Auflöse-prozess durch die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze erteilt wurde.

Das Entfernen der der Auflösewalze gegenüberliegenden Wand von dieser Walze im Fasergeraderichtsektor ist von Bedeutung, sowohl vom Gesichtspunkt der Qualität des auszuspinnenden Garnes als auch hinsichtlich der Möglichkeit von mechanischem Verschleiss der sog. Abprallkante, die im Anschlusspunkt der die Auflösewalze umgebenden Wand am Anfang des Fasergeraderichtsektors mit der betreffenden Wand des Verunreinigungsabscheidekanals vorgesehen ist. Durch diese Anordnung ist es gelungen, die Beschädigung der vom Beschlag der Auflösewalze mitgenommenen und sich gegen diese Kante abreibenden Fasern zu verhindern; bei den herkömmlichen Systemen muss nämlich eine solche s

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Kante knapp dem Beschlag der Auflösewalze anliegen, um die Verunreinigungen ähnlich wie Abstreifmesser einer Karde abprallen bzw. abstreifen zu können.

Solange die Fasern in den Geraderichtsektor gelangen, fangen sie an, unmittelbar von dem zweiten durch eine in der betreffenden Wand des erweiterten Teils dieses Sektors vorgesehene Öffnung zugelieferten Luftstrom beaufschlagt zu werden. Dieser Luftstrom - indem er in die mit dem Faserstrom zum Drallgebeelement gleichlaufende Richtung gelenkt wird - richtet die Fasern in dieser Richtung gerade und verbessert gleichzeitig deren Abnahme von den Zähnen bzw. Nadeln des Beschlags der Auflösewalze im Eintrittsteil des zum Drallgebeelement leitenden Speisekanals.

Der Erfindung gemäss ist es vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit des zweiten Luftstromes höher ist als die des ersten Luftstromes. Ein solcher Geschwindigkeitsunterschied kann durch unterschiedliche Situierung der betreffenden Zulieferungsöffnungen der zwei Ströme in bezug auf eine Unterdruckquelle, die durch das unter Unterdruck stehende Drallgebeelement dargestellt sein kann. Durch Anbringen » der Eintrittsöffnung des ersten Luftstromes weiter von der Unterdruckquelle d.h. am Anfang des Faserauflösesektors -als die Eintrittsöffnung des zweiten Luftstroms - d.h. im Fasergeraderichtsektor - ist es möglich, einen beträchtlichen Unterschied von Unterdruck und somit auch einen Unterschied zwischen den zwei Luftstromgeschwindigkeiten zu erzielen; die Geschwindigkeit des zweiten Luftstromes kann auch höher sein als die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze. Unter allen Umständen wird jedoch diese Luftströmung durch die zylindrische Arbeitsfläche der rotierenden Auflösewalze günstig beeinflusst.

Eine zusätzliche Beschleunigung des zweiten Luftstromes im Fasergeraderichtsektor kann man durch allmähliches Verjüngen dieses am Anfang erweiterten Sektors in der zum Drallgebeelement zielenden Faserstromrichtung erzielen.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung soll weiterhin anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht des Gehäuses der Auflösevorrichtung, in der ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Verunreinigungsabscheidevorrichtung dargestellt ist; und

Fig. 2 eine Detail-Schnittansicht der erfindungsgemässen Verunreinigungsabscheidevorrichtung.

Wie aus der Fig. 1 der Zeichnungen ersichtlich, werden die in das Gehäuse 1 der Auflösevorrichtung in Form eines Faserbandes 2 beförderten Fasern von einer Speisevorrichtung 3 einer mit einem Sägezahn- oder Nadelbeschlag 5 versehenen Auflösewalze 4 zugeführt. In einem Auflösesektor A

kommt es dabei zum Auflösen der Fasern als auch der Verunreinigungen aus dem Faserband 2. Die aufgelösten Fasern und Verunreinigungen werden dann teils vom Sägezahnoder Nadelbeschlag 5 der Auflösewalze, teils von einem ersten Luftstrom in einen sich allmählich erweiternden Verunreinigungsabscheidesektor B mitgenommen; dieser schliesst an einen sich auch erweiternden Bereich eines Verunreinigungsabscheidekanals 6 mit einer Wand 6a an, in welchen grobe als auch feine Verunreinigungen infolge Zen-" trifugalkraft und Trägheit herausgeschleudert werden. Solche Verunreinigungen wie z.B. Baumwollsamenkapselreste mit kurzen eingewachsenen oder anhaftenden Fasern oder auch andersartige Verunreinigungen gleiten dabei nach dem Auflösen meistens im Faserauflösesektor A über die der Auflösewalze 4 gegenüberliegende Wand des Gehäuses 1. Bildet die an die letztgenannte Wand angeschlossene Wand 6a des Verunreinigungsabscheidekanals 6 einen spitzen Winkel von 5° bis 45°, vorzugsweise 10° bis 20°, zusammen mit einer mit einer Tangente des Auflösewalzenkreises parallelen Linie, und schneidet diese Linie die der Tangente entsprechende Normale sowie diese Wand 6a im Anschlusspunkt 11, wo der Verunreinigungsabscheidesektor B in den vorerwähnten erweiterten Bereich zwischen den Sektoren B und C übergeht, können die Verunreinigungen hemmungslos bis in eine Abfuhrrohrleitung 7 abfliegen.

Demgegenüber kommen die Fasern in einen Fasergeraderichtsektor C, wo durch Entfernen der der Auflösewalze 4 gegenüberliegenden Wand in ihrem an die Wand 6b des Verunreinigungsabscheidekanals 6 anschliessenden Teil einerseits das Abreiben der vom Beschlag 5 der Auflösewalze 4 mitgenommenen Fasern vermieden und andererseits es ermöglicht wird, dass auch die in der Nähe des Auflösewalzenbeschlages frei schwebenden Fasern durch den vorerwähnten erweiterten Eintrittsteil des Verunreinigungsabscheidekanals 6 bis zu der Stelle abgeliefert werden könnten, wo sie vom zweiten, von aussen durch einen Luftzuführungskanal 9 zugeführten Luftstrom bewirkt zu werden anfangen. Infolge der so entstandenen Beschleunigung, die noch in der nachfolgenden Phase durch den sich verjüngenden Sektor C gesteigert wird, werden die Fasern geradegerichtet und ferner vom Beschlag der Auflösewalze 4 freigemacht, so dass es im Eintrittsbereich des Faserspeisekanals 10 zu deren besseren Abnehmen vom Auflösewalzenbeschlag und Befördern in ein nicht dargestelltes Drallgebeelement kommt.

Durch Herabsetzen der Fadenbruchanfälligkeit und durch Steigern der Garnqualität infolge Beseitigung der das Garnaussehen verschlimmernden Verunreinigungen sowie Verbesserung der Garnstruktur ermöglicht es die oben beschriebene Vorrichtung, die Produktivität des Offen-End-Spinn-vorgangs zu erhöhen.

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Abscheiden von groben sowie feinen Verunreinigungen aus Stapelfasern und zum Geraderichten dieser Fasern beim Offen-End-Spinnen an einer Spinneinheit mit einer Speisevorrichtung, einer Auflösevorrichtung und einem Drallgebeelement, bei welchem Fasern samt Verunreinigungen von der Speisevorrichtung der Auflösevorrichtung zugeführt werden, wo sie durch eine rotierende Auflösewalze aufgelöst werden, worauf die aufgelösten Verunreinigungen von den Fasern abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Auflösen beschleunigten Fasern und Verunreinigungen von einem ersten Luftstrom beaufschlagt werden, dessen durch Expansion verursachte Verlangsamung das Abscheiden der groben sowie feinen Verunreinigungen von den Fasern ermöglicht, worauf die gesäuberten Fasern einem zweiten Luftstrom ausgesetzt werden, der sie infolge seiner Beschleunigung geraderichtet.
2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 an einer Spinneinheit bestehend aus einem Gehäuse der Auflösevorrichtung, in dem die Speisevorrichtung zum Zuführen von Fasern der Auflösewalze vorgesehen ist, die in einem Hohlraum des Gehäuses drehbar gelagert ist und mit ihrer zylindrischen Oberfläche zusammen mit der ihr gegenüberliegenden Wand des Gehäuses einen Auflösesektor bildet, wobei ferner ein Verunreinigungsabscheidekanal, ein Luftzuführungskanal und ein Faserspeisekanal vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auflösesektor (A) in Faserstromrichtung ein Verunreinigungsabscheide-sektor (B) vorgesehen ist, der einen erweiterten durch die zylindrische Oberfläche der Auflösewalze (4) und die davon entfernte Wand des Gehäuses (1) gebildeten Raum aufweist, wobei der Verunreinigungsabscheidesektor (B) über einen erweiterten Eintrittsteil des Verunreinigungsabscheidekanals (6) an einen Fasergeraderichtsektor (C) anschliesst, der wiederum einen erweiterten durch die zylindrische Oberfläche der Auflösewalze (4) und die davon entfernte Wand des Gehäuses (1) gebildeten Raum aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung zwischen der Oberfläche der Auflösewalze (4) und der dieser gegenüberliegenden Wand des Gehäuses (1) in dem Verunreinigungsabscheidesektor (B) und dem Fasergeraderichtsektor (C) grösser ist als die durchschnittliche Entfernung zwischen dieser Oberfläche und dieser Wand in den anderen Bereichen, mit der Ausnahme des erweiterten Raumes des Auflösesektors (A).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der der Oberfläche der Auflösewalze (4) gegenüberliegenden Wand in dem Verunreinigungsabscheidesektor (B) und dem Fasergeraderichtsektor (C) als Bögen gestaltet sind, deren Krümmungsmittelpunkte ausserhalb des Mittelpunktes des Auflösewalzenkreises liegen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (6a, 6b) des Verunreinigungsabscheidekanals (6) einen spitzen Winkel mit einer zu einer dem Auflösewalzenkreis zugeordneten Tangente parallelen Linie ein-schliessen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (6a) des Verunreinigungsabscheidekanals (6), in welche die im Verunreinigungsabscheidesektor (B) von der Auflösewalze (4) entfernte Wand übergeht, einen spitzen Winkel von 5° bis 45°, vorzugsweise von 10° bis 20°, im Übergangspunkt (1 1) mit der zu der dem Auflösewalzenkreis zugeordneten Tangente paraHelen Linie einschliesst.