DE102007009074A1

DE102007009074A1 - Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE102007009074A1
Application number: DE200710009074
Authority: DE
Inventors: Helmut Feuerlohn; Chandru Seshayer; Thomas Dr. Weide; Lothar Winzen
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Saurer Intelligent Technology AG
Priority date: 2007-02-24
Filing date: 2007-02-24
Publication date: 2008-08-28
Also published as: CN101600825A; BRPI0807711A2; WO2008101580A1; CN101600825B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung (5) zur Herstellung eines Fadens (36) mittels eines umlaufenden Luftstroms, wobei die Spinnvorrichtung (5) einen in einem Spinngehäuse (14, 15) angeordneten hohlen Spinnkonus (19) sowie zur Erzeugung des umlaufenden Luftstromes einen mit Druckluft beaufschlagbarem Düsenblock (17) aufweist, dass das Spinngehäuse (14, 15) einen Expansionsraum (28) aufweist, der über zumindest einen Abluftkanal (29) mit der Umgebung verbunden ist, wobei für den Anspinnvorgang an den Expansionsraum (28) eine Druckluftquelle (22) anschließbar ist, während der Düsenblock von der Druckluftversorgung trennbar ist, wodurch eine Luftströmung erzeugt wird, die entlang des Spinnkonus (19) in Richtung auf die Faserbandführung (18) verläuft, so dass an der Eintrittsöffnung (35) des Spinnkonus (19) ein Sog entsteh) entgegen der Spinnrichtung transportierbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine Spinnvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der WO 2005/007948 A1 bekannt. Zum Anspinnen eines Fadens wird ein in einem vorgeschalteten Streckwerk verzogenes Faserband, das über eine Faserbandführung, die auch als Drallstopp wirkt, der Einlassöffnung eines spindelartigen Fadenabzugskanals vorgelegt. An der Einlassöffnung wird ein Fadenende bereitgestellt, damit beim Eintreten des Faserbandes in den Fadenabzugskanal die freien Faserenden mittels eines umlaufenden Luftstroms um den konisch ausgebildeten Kopf des Fadenabzugskanals geschlungen werden. Während des Einziehens des Fadens wickeln sich die den Fadenabzugskanal umschlingenden Fasern spiralförmig um die so genannten Kernfasern. Die Kernfasern bilden gemeinsam mit den Umwindefasern einen neuen Faden.
Kommt es bei der Spinnvorrichtung zu einer Unterbrechung des Spinnprozesses aufgrund des Brechens des Faserbändchens oder des gesponnenen Fadens, so wird im Verlauf des der Behebung der Fadenunterbrechung dienenden Anspinnvorganges das Ende eines bereits gesponnenen Fadens durch die Spinnvorrichtung hindurch entgegen der betriebsmäßigen Transportrichtung in die Spinnvorrichtung zurück geführt und dem Faserband vorgelegt. Als Transportmedium zur Vorlage des Fadenendes wird eine entgegen der Transportrichtung gerichtete Luftströmung verwendet. Die Zuführung der Luft erfolgt dabei über einen in den Fadenabzugskanal integrierten Injektionskanal, der in den Fadenabzugskanal mündet. Die Luft wird von einer an den Injektionskanal angeschlossenen Druckluftquelle erzeugt. Während des Vorganges des Vorlegens des Fadenendes wird der Injektionskanal mit Druckluft beaufschlagt, die im Fadenabzugskanal den in Richtung des Streckwerkes gerichteten Sauglauftstrom hervorruft, der das Ende des ersponnenen Fadens zum Lieferwalzenpaar des Streckwerkes zurückführt.
Als nachteilig erweist sich, dass die Herstellung eines derartigen Fadenabzugskanals mit einem integrierten Injektionskanal fertigungstechnisch sehr anspruchsvoll ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Spinnvorrichtung der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die eine einfache Zuführung des Fadenendes zur Fortführung des Spinnprozesses ermöglicht und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass für den Anspinnvorgang an den Expansionsraum eine Druckluftquelle anschließbar ist, während der Düsenblock von der Druckluftversorgung trennbar ist, wodurch eine Luftströmung erzeugt wird, die entlang des Spinnkonus' in Richtung auf die Faserbandführung verläuft, so dass an der Eintrittsöffnung des Spinkonus' ein Sog entsteht, mit dem ein Faden durch den Spinnkonus entgegen der Spinnrichtung transportierbar ist. Gegenüber dem Stand der Technik weist diese Spinnvorrichtung den Vorteil auf, dass eine Injektordüse, die in den Spinnkonus aufwendig eingearbeitet werden muss, nicht erforderlich ist. Vielmehr ist es ausreichend, eine Druckluftquelle an den Expansionsraum anzuschließen, um eine Luftströmung in Richtung des Düsenblockes zu erzeugen, die an der Eintrittsöffnung des Spinnkonus einen Sog erzeugt. Dieser Sog bewirkt, dass das im Spinnkonus befindliche Fadenende in Richtung dieser Eintrittsöffnung gesogen wird, so dass das Fadenende zu Beginn des Anspinnprozesses bereitsteht.
Vorzugsweise kann die Druckluftquelle an den am Expansionsraum vorgesehenen Abluftkanal anschließbar sein. Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, dass zur Durchführung des Spinnprozesses zumindest ein Abluftkanal vorgesehen sein muss, um die über den Düsenblock eingebrachte Druckluft nach außen abführen zu können. Die gleichzeitige Verwendung des Abluftkanals im Sinne einer Injektordüse vereinfacht die Spinnvorrichtung, wodurch diese in ihrer Herstellung kostengünstiger wird.
Vorteilhafterweise kann der Abluftkanal in Richtung des Düsenblocks geneigt sein. Durch diese einfache konstruktive Maßnahme wird die einströmende Druckluft bereits in Richtung des Spinnkonus' ausgerichtet. Dadurch kann das Entstehen der Sogwirkung an der Eintrittsöffnung begünstigt und zugleich das Auftreten von Strömungsverlusten reduziert werden.
In vorteilhafter Weiterbildung kann die Druckluftquelle derart umschaltbar sein, dass sie entweder zur Erzeugung des umlaufenden Luftstromes beim Spinnen den Düsenblock oder auch zur Erzeugung der Ansaugströmung zum Vorlegen des Fadenendes den Abluftkanal mit Druckluft beaufschlagt. Das Erfordernis einer zusätzlichen Druckluftquelle, die nur zum Vorlegen des Fadenendes zugeschaltet wird, um den Spinnprozess fortsetzen zu können, kann entfallen, wenn die für den Spinnprozess notwendige Druckluftquelle über geeignete Pneumatikleitungen und Ventile an den Abluftkanal anschließbar ist.
In bevorzugter Weiterbildung kann eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung der Druckluftquelle vorgesehen sein. Die Steuervorrichtung schaltet beispielsweise zur Unterbrechung der Druckluftzufuhr über Pneumatikleitungen zwischengeschaltete Ventile, um in Abhängigkeit vom Betriebszustand während des Spinnprozesses den Düsenblock mit Druckluft zu beaufschlagen und die Druckluftzufuhr zum Abluftkanal zu unterbinden oder im Fall der Fadenunterbrechung für den Zeitraum des Vorlegens eines Fadenendes den Abluftkanal mit Druckluft zu beaufschlagen und die Druckluftzufuhr zum Düsenblock zu unterbrechen.
Insbesondere kann im Bereich der Eintrittsöffnung ein Sensor zur Detektion eines Fadens vorgesehen sein. Somit kann in einfacher Weise der Beginn sowie die Dauer der Druckluftzufuhr zum Vorlegen des Fadenendes gesteuert werden. Auf diese Weise wird nach einer Fadenunterbrechung die Umschaltung einer gemeinsam genutzten Druckluftquelle nur für die tatsächliche Zeitdauer des Vorlegens des Fadenendes aufrechterhalten. Wird das Fadenende detektiert, so wird auf die Beaufschlagung des Düsenblocks umgeschaltet, dessen Druckluftzufuhr bereits zuvor bei der Detektion eines Fadenbruches unterbrochen wurde. Dies bewirkt eine Zeitersparnis bei der Behebung einer Fadenunterbrechung, wodurch sich die Produktivität steigern lässt. Zudem lässt sich bei erfolgloser Detektion des Fadenendes über die Steuervorrichtung diese Situation nach außen signalisieren, wenn damit ein Eingriff durch das Bedienpersonal erforderlich wird.
Alternativ zu der Sensoranordnung im Inneren der Spinnvorrichtung kann zwischen dem Ausgangswalzenpaar und der Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung ein mit Unterdruck beaufschlagbares Saugrohr mit einem Sensor angeordnet sein, der zur Detektion des Fadenendes dient. Gegenüber der Anordnung des Sensors im Inneren der Spinnvorrichtung spielt insbesondere der Bedarf an Einbauraum für den Sensor bei dieser Ausführungsform eine untergeordnete Rolle.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.
Es zeigen:
1 in Vorderansicht eine mit erfindungsgemäßen Luftspinnvorrichtungen ausgestattete Textilmaschine;
2 schematisch, im Längsschnitt, eine erfindungsgemäße Luftspinnvorrichtung;
3 schematisch, im Längsschnitt, eine alternative Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung gemäß 2.
Die in 1 in Vorderansicht dargestellte Luftspinnmaschine 1 weist eine Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen 2 sowie an wenigstens einem Ende der Luftspinnmaschine eine Antriebseinheit 13 auf.
Jede der Spinnstellen 2 der Luftspinnmaschine 1 weist eine Faserbandquelle, beispielsweise eine Spinnkanne 3, ein Streckwerk 4, eine Luftspinnvorrichtung 5, eine Fadenabzugseinrichtung 6, einen Garnreiniger 7 sowie eine Fadenchangiereinrichtung 8 auf. Die Fadenchangiereinrichtung 8 sorgt dafür, dass der in der Luftspinnvorrichtung 5 hergestellte Faden in sich kreuzenden Lagen auf eine Auflaufspule 9 gewickelt wird. Die Kreuzspule 9 ist in einem Spulenrahmen gehalten und wird durch einen Spulenantrieb rotiert.
Wie in 1 weiter angedeutet, werden die Spinnstellen 2 der Luftspinnmaschine 1 durch einen selbsttätig arbeitenden Bedienläufer 10 versorgt, der, auf Schiene 11, 12 geführt, entlang der Spinnstellen 2 verfahrbar ist.
In 2 ist die erfindungsgemäße Luftspinnvorrichtung 5, das in Faserbandlaufrichtung R vorgeschaltete Streckwerk 4 sowie die nachgeschaltete Fadenabzugseinrichtung 6 schematisch dargestellt. Die Luftspinnvorrichtung 5 ist dabei im Schnitt dargestellt. Wie aus 2 ersichtlich, besteht die Luftspinnvorrichtung 5 im Wesentlichen aus einem zweiteiligen Außengehäuse 14, 15, einem Expansionsgehäuse 16, einem Düsenblock 17, einer Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18, sowie einem hohlen Spinnkonus 19.
Das Expansionsgehäuse 16 bildet dabei in Verbindung mit dem vorderen Gehäuseteil 14 des Außengehäuses einen vorderen Ringraum 20, der über eine Pneumatikleitung 21 an eine Überdruckquelle 22 angeschlossen ist und in Verbindung mit dem hinteren Gehäuseteil 15 des Außengehäuses einen Expansionsraum 28. Während der Expansionsraum 28 über einen Abluftkanal 29 an eine maschinenweite Absaugung angeschlossen ist, die mit der Umgebung verbunden ist, ist der Ringraum 20 pneumatisch durchgängig mit Blasluftdüsen 23 verbunden, die im Düsenblock 17 angeordnet sind.
Die Blasluftdüsen 23 sind dabei im Bereich der Eintrittsöffnung 35 des Spinnkonus 19 tangential so auf den Kopf 24 des Spinnkonus' 19 gerichtet, dass sich eine rotierende Luftströmung an diesem einstellt. Der Spinnkonus 19 ist vorzugsweise aus einem hochverschleißfesten Material gefertigt, beispielsweise einem technischen Keramikwerkstoff.
Die Druckluftquelle 22 steht über eine Pneumatikleitung 30 mit dem Abluftkanal 29 in Verbindung. Zur Steuerung der Druckluftzufuhr sind die Pneumatikleitungen 21 und 30 über Ventile 32, 33, 34 steuerbar. Das Betätigen der Ventile 32, 33, 34 erfolgt dabei durch eine spinnstelleneigene Steuervorrichtung 38, die über Steuerleitungen mit den Ventilen verbunden ist.
Der Vorgang des Spinnens eines Fadens 36 mittels der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung 5 wird nachfolgend anhand der 2 erläutert.
Wie in 2 angedeutet, durchläuft das in einer Spinnkanne 3 bevorratete Faserband 25 auf seinem Weg zur Kreuzspule 9 zunächst das Streckwerk 4, wo es verzogen wird. Über das Ausgangswalzenpaar 26 des Streckwerks 4 wird das verstreckte Faserband 25 in den Bereich der Eingangsöffnung 27 der Luftspinnvorrichtung 5 überführt und unter dem Einfluss einer dort anstehenden Unterdruckströmung in die Luftspinnvorrichtung 5 eingesaugt.
Innerhalb der Luftspinnvorrichtung 5 gelangt das Faserband 25 über die Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 sowie den Düsenblock 17 zur Eintrittsöffnung 35 des Hohlspinnkonus 19 und wird durch den sich innerhalb des Spinnkonus' 19 bildenden Faden 36 in den Spinnkonus 19 hineingezogen. Die Darstellung in 2 zeigt die Öffnung der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 an ihrer schmalsten Stelle. Die Öffnung der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 weist einen im Wesentlichen einer liegenden Acht entsprechenden Querschnitt auf, durch den das Fasermaterial zugeführt wird. Das Faserband 25 ist dabei im Bereich des Kopfes des Spinnkonus' 19 dem Einfluss einer Rotationsströmung ausgesetzt, die durch den aus dem Düsenblock 17 austretenden Luftstrom erzeugt wird. Zur Zuleitung des Luftstromes von der Druckluftquelle 22 zum Düsenblock 17 ist das Ventil 32 geöffnet sowie das Ventil 34, um während des Spinnprozesses das Abströmen des über den Düsenblock 17 einströmenden Luftstromes durch den Abluftkanal 29 nach außen an die maschinenweite Absaugung zu ermöglichen, während das Ventil 33, das die Druckluftquelle 22 mit dem Abluftkanal 29 verbindet, gesperrt ist.
Nach dem Verlassen der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 werden die hinteren, freien Enden der Randfasern des Faserbandes 25 so der Wirkung eines aus den Blasdüsen 23 des Düsenblocks 17 austretenden Luftstromes ausgesetzt, dass sie vom Faserband 25 abgehoben beziehungsweise gelöst werden. Die vorderen Enden der Fasern werden hingegen nicht abgelöst, da sie bereits von Umwindefasern eingefangen und in den hohlen Spinnkonus 19 eingeführt sind. Die vom Faserband 25 abgelösten freien Faserenden werden durch den rotierenden Luftstrom um den kegelförmigen Kopf 24 des Spinnkonus 19 geschlungen.
Durch die kontinuierliche Bewegung des Faserbandes 25 in Faserbandlaufrichtung R wird das rückwärtige freie Ende der Fasern fortlaufend in den hohlen Spinnkonus 19 eingezogen, wobei die Randfasern schraubenförmig um die Kernfasern des Faserbandes 25 geschlungen werden. Der dabei entstehende Faden 36 wird über die Fadenabzugseinrichtung 6 aus der Luftspinnvorrichtung 5 gezogen und anschließend zu einer Kreuzspule 9 aufgewickelt.
Eine Unterbrechung des Spinnprozesses durch den Bruch des Faserbandes 25 beziehungsweise des gesponnenen Fadens 36 wird durch einen Anspinnvorgang behoben. Zu dessen Durchführung ist es erforderlich, das Faserband 25 beziehungsweise ein Fadenende für den Anspinnvorgang bereitzustellen. Zum Vorlegen ist es erforderlich, dass einerseits das Faserband 25 wieder der Luftspinnvorrichtung 5 vorgelegt wird, und anderseits muss der gesponnene Faden 36 entgegen der Faserbandlaufrichtung R in den Spinnkonus 19 eingeführt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Steuervorrichtung 38 der Arbeitsstelle 2 die Ventile 32 und 34 schließt, wodurch die Druckluftversorgung des Düsenblocks 17 und das Abströmen der Luft über den Abluftkanal 29 nach außen unterbunden wird. Zugleich wird das Ventil 33 geöffnet, um über die an den Abluftkanal 29 angeschlossene pneumatische Leitung 30 den Expansionsraum 28 mit Druckluft zu beaufschlagen. Die durch den Abluftkanal 29 zugeführte Druckluft entweicht währenddessen durch die Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18. Durch die Neigung des Abluftkanals 29 wird eine auf die Eintrittsöffnung 35 des Spinnkonus' 19 gerichtete Luftströmung erzeugt. Auf Grund des Bernoulli-Prinzips tritt an der Eintrittsöffnung 35 ein Unterdruck auf, der im Inneren des Spinnkonus' 19 eine Sogwirkung entfaltet. Die Sogwirkung bewirkt, dass der Faden 36 in Richtung der Eintrittsöffnung 35 des Spinnkonus' 19 transportiert wird. Die in den Expansionsraum 28 eingebrachte Druckluft entweicht dabei durch die Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung 18.
Um sicher zu stellen, dass das Fadenende entsprechend vorgelegt worden ist, wird der Expansionsraum 28 über einen vorgebbaren Zeitraum mit Druckluft beaufschlagt, bevor das Ventil 33 geschlossen und die Ventile 32, 34 wieder geöffnet werden.
Alternativ kann im Bereich des Düsenblocks 17 und der Eintrittsöffnung 35 ein Sensor 39 im Ringraum 20 vorgesehen sein, der das Vorhandensein des Fadenendes feststellt. Der Sensor 39 ist dabei mit der Steuervorrichtung 38 verbunden.
Wird das Vorliegen des Fadenendes detektiert, wird diese Information an die Steuervorrichtung 38 weitergeleitet. Diese steuert die Ventile 32, 33, 34 entsprechend an, um die Druckluftquelle 22 auf die Beaufschlagung des Düsenblockes 17 zur Durchführung des Anspinnvorganges sowie der Fortsetzung des Spinnvorganges umzuschalten.
Eine in 3 dargestellte Weiterbildung sieht vor, dass zwischen dem Ausgangswalzenpaar 26 des Streckwerkes 4 und der Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 ein mit Unterdruck beaufschlagbares Saugrohr 40 angeordnet ist, an dem ein Sensor 41 angeordnet ist, mittels dessen ein in dem Saugrohr 40 befindliches Fadenende detektierbar ist. Das Saugrohr 40 wird mit Unterdruck beaufschlagt, so dass der aus der Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 austretende Faden eingesaugt wird. Passiert das Fadenende den Sensor 41, so wird der Vorgang des Vorlegens beendet. Zur Steuerung des Vorganges ist der Sensor 41 ebenfalls mit der Steuervorrichtung 38 verbunden, um die Information über das Vorliegen des Fadenendes an die Steuervorrichtung 38 weiterleiten zu können. Zur Einleitung des Anspinnvorganges wird das Fadenende von der Fadenabzugseinrichtung 6 in Transportrichtung des Fadens zurückgezogen und zugleich werden die Ventile 32, 33, 34 entsprechend angesteuert, um die Druckluftquelle 22 auf die Beaufschlagung des Düsenblockes 17 zur Durchführung des Anspinnvorganges sowie der Fortsetzung des Spinnvorganges umzuschalten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2005/007948 A1 [0002]

Claims

Spinnvorrichtung (5) zur Herstellung eines Fadens (36) mittels eines umlaufenden Luftstroms, wobei die Spinnvorrichtung (5) einen in einem Spinngehäuse (14, 15) angeordneten hohlen Spinnkonus (19) sowie zur Erzeugung des umlaufenden Luftstromes einen mit Druckluft beaufschlagbaren Düsenblock (17) aufweist, dass das Spinngehäuse (14, 15) einen Expansionsraum (28) aufweist, der über zumindest einen Abluftkanal (29) mit der Umgebung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass für den Anspinnvorgang an den Expansionsraum (28) eine Druckluftquelle (22) anschließbar ist, während der Düsenblock von der Druckluftversorgung trennbar ist, wodurch eine Luftströmung erzeugt wird, die entlang des Spinnkonus' (19) in Richtung auf die Faserbandführung (18) verläuft, so dass an der Eintrittsöffnung (35) des Spinkonus' (19) ein Sog entsteht, mit dem ein Faden (36) durch den Spinnkonus (19) entgegen der Spinnrichtung transportierbar ist.
Spinnvorrichtung (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftquelle (22) an den Abluftkanal (29) anschließbar ist.
Spinnvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abluftkanal (29) in Richtung des Düsenblocks (17) geneigt ist.
Spinnvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftquelle (22) derart umschaltbar ist, dass sie entweder zur Erzeugung des umlaufenden Luftstromes zum Spinnen den Düsenblock (17), oder auch zur Erzeugung der Ansaugströmung zum Vorlegen des Fadenendes den Abzugskanal (29) mit Druckluft beaufschlagt.
Spinnvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung (38) zur Ansteuerung der Druckluftquelle (22) vorgesehen ist.
Spinnvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Eintrittsöffnung (35) ein Sensor (39) zur Fadenerkennung angeordnet ist.
Spinnvorrichtung (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ausgangswalzenpaar (26) und der Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung (18) ein mit Unterdruck beaufschlagbares Saugrohr (40) mit einem Sensor (41) angeordnet ist.