DE102007009074A1 - Spinnvorrichtung - Google Patents
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Abstract
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 - 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 gemäß2 . - Die in
1 in Vorderansicht dargestellte Luftspinnmaschine1 weist eine Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen2 sowie an wenigstens einem Ende der Luftspinnmaschine eine Antriebseinheit13 auf. - Jede der Spinnstellen
2 der Luftspinnmaschine1 weist eine Faserbandquelle, beispielsweise eine Spinnkanne3 , ein Streckwerk4 , eine Luftspinnvorrichtung5 , eine Fadenabzugseinrichtung6 , einen Garnreiniger7 sowie eine Fadenchangiereinrichtung8 auf. Die Fadenchangiereinrichtung8 sorgt dafür, dass der in der Luftspinnvorrichtung5 hergestellte Faden in sich kreuzenden Lagen auf eine Auflaufspule9 gewickelt wird. Die Kreuzspule9 ist in einem Spulenrahmen gehalten und wird durch einen Spulenantrieb rotiert. - Wie in
1 weiter angedeutet, werden die Spinnstellen2 der Luftspinnmaschine1 durch einen selbsttätig arbeitenden Bedienläufer10 versorgt, der, auf Schiene11 ,12 geführt, entlang der Spinnstellen2 verfahrbar ist. - In
2 ist die erfindungsgemäße Luftspinnvorrichtung5 , das in Faserbandlaufrichtung R vorgeschaltete Streckwerk4 sowie die nachgeschaltete Fadenabzugseinrichtung6 schematisch dargestellt. Die Luftspinnvorrichtung5 ist dabei im Schnitt dargestellt. Wie aus2 ersichtlich, besteht die Luftspinnvorrichtung5 im Wesentlichen aus einem zweiteiligen Außengehäuse14 ,15 , einem Expansionsgehäuse16 , einem Düsenblock17 , einer Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung18 , sowie einem hohlen Spinnkonus19 . - Das Expansionsgehäuse
16 bildet dabei in Verbindung mit dem vorderen Gehäuseteil14 des Außengehäuses einen vorderen Ringraum20 , der über eine Pneumatikleitung21 an eine Überdruckquelle22 angeschlossen ist und in Verbindung mit dem hinteren Gehäuseteil15 des Außengehäuses einen Expansionsraum28 . Während der Expansionsraum28 über einen Abluftkanal29 an eine maschinenweite Absaugung angeschlossen ist, die mit der Umgebung verbunden ist, ist der Ringraum20 pneumatisch durchgängig mit Blasluftdüsen23 verbunden, die im Düsenblock17 angeordnet sind. - Die Blasluftdüsen
23 sind dabei im Bereich der Eintrittsöffnung35 des Spinnkonus19 tangential so auf den Kopf24 des Spinnkonus'19 gerichtet, dass sich eine rotierende Luftströmung an diesem einstellt. Der Spinnkonus19 ist vorzugsweise aus einem hochverschleißfesten Material gefertigt, beispielsweise einem technischen Keramikwerkstoff. - Die Druckluftquelle
22 steht über eine Pneumatikleitung30 mit dem Abluftkanal29 in Verbindung. Zur Steuerung der Druckluftzufuhr sind die Pneumatikleitungen21 und30 über Ventile32 ,33 ,34 steuerbar. Das Betätigen der Ventile32 ,33 ,34 erfolgt dabei durch eine spinnstelleneigene Steuervorrichtung38 , die über Steuerleitungen mit den Ventilen verbunden ist. - Der Vorgang des Spinnens eines Fadens
36 mittels der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung5 wird nachfolgend anhand der2 erläutert. - Wie in
2 angedeutet, durchläuft das in einer Spinnkanne3 bevorratete Faserband25 auf seinem Weg zur Kreuzspule9 zunächst das Streckwerk4 , wo es verzogen wird. Über das Ausgangswalzenpaar26 des Streckwerks4 wird das verstreckte Faserband25 in den Bereich der Eingangsöffnung27 der Luftspinnvorrichtung5 überführt und unter dem Einfluss einer dort anstehenden Unterdruckströmung in die Luftspinnvorrichtung5 eingesaugt. - Innerhalb der Luftspinnvorrichtung
5 gelangt das Faserband25 über die Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung18 sowie den Düsenblock17 zur Eintrittsöffnung35 des Hohlspinnkonus19 und wird durch den sich innerhalb des Spinnkonus'19 bildenden Faden36 in den Spinnkonus19 hineingezogen. Die Darstellung in2 zeigt die Öffnung der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung18 an ihrer schmalsten Stelle. Die Öffnung der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung18 weist einen im Wesentlichen einer liegenden Acht entsprechenden Querschnitt auf, durch den das Fasermaterial zugeführt wird. Das Faserband25 ist dabei im Bereich des Kopfes des Spinnkonus'19 dem Einfluss einer Rotationsströmung ausgesetzt, die durch den aus dem Düsenblock17 austretenden Luftstrom erzeugt wird. Zur Zuleitung des Luftstromes von der Druckluftquelle22 zum Düsenblock17 ist das Ventil32 geöffnet sowie das Ventil34 , um während des Spinnprozesses das Abströmen des über den Düsenblock17 einströmenden Luftstromes durch den Abluftkanal29 nach außen an die maschinenweite Absaugung zu ermöglichen, während das Ventil33 , das die Druckluftquelle22 mit dem Abluftkanal29 verbindet, gesperrt ist. - Nach dem Verlassen der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung
18 werden die hinteren, freien Enden der Randfasern des Faserbandes25 so der Wirkung eines aus den Blasdüsen23 des Düsenblocks17 austretenden Luftstromes ausgesetzt, dass sie vom Faserband25 abgehoben beziehungsweise gelöst werden. Die vorderen Enden der Fasern werden hingegen nicht abgelöst, da sie bereits von Umwindefasern eingefangen und in den hohlen Spinnkonus19 eingeführt sind. Die vom Faserband25 abgelösten freien Faserenden werden durch den rotierenden Luftstrom um den kegelförmigen Kopf24 des Spinnkonus19 geschlungen. - Durch die kontinuierliche Bewegung des Faserbandes
25 in Faserbandlaufrichtung R wird das rückwärtige freie Ende der Fasern fortlaufend in den hohlen Spinnkonus19 eingezogen, wobei die Randfasern schraubenförmig um die Kernfasern des Faserbandes25 geschlungen werden. Der dabei entstehende Faden36 wird über die Fadenabzugseinrichtung6 aus der Luftspinnvorrichtung5 gezogen und anschließend zu einer Kreuzspule9 aufgewickelt. - Eine Unterbrechung des Spinnprozesses durch den Bruch des Faserbandes
25 beziehungsweise des gesponnenen Fadens36 wird durch einen Anspinnvorgang behoben. Zu dessen Durchführung ist es erforderlich, das Faserband25 beziehungsweise ein Fadenende für den Anspinnvorgang bereitzustellen. Zum Vorlegen ist es erforderlich, dass einerseits das Faserband25 wieder der Luftspinnvorrichtung5 vorgelegt wird, und anderseits muss der gesponnene Faden36 entgegen der Faserbandlaufrichtung R in den Spinnkonus19 eingeführt werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Steuervorrichtung38 der Arbeitsstelle2 die Ventile32 und34 schließt, wodurch die Druckluftversorgung des Düsenblocks17 und das Abströmen der Luft über den Abluftkanal29 nach außen unterbunden wird. Zugleich wird das Ventil33 geöffnet, um über die an den Abluftkanal29 angeschlossene pneumatische Leitung30 den Expansionsraum28 mit Druckluft zu beaufschlagen. Die durch den Abluftkanal29 zugeführte Druckluft entweicht währenddessen durch die Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung18 . Durch die Neigung des Abluftkanals29 wird eine auf die Eintrittsöffnung35 des Spinnkonus'19 gerichtete Luftströmung erzeugt. Auf Grund des Bernoulli-Prinzips tritt an der Eintrittsöffnung35 ein Unterdruck auf, der im Inneren des Spinnkonus'19 eine Sogwirkung entfaltet. Die Sogwirkung bewirkt, dass der Faden36 in Richtung der Eintrittsöffnung35 des Spinnkonus'19 transportiert wird. Die in den Expansionsraum28 eingebrachte Druckluft entweicht dabei durch die Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung18 . - Um sicher zu stellen, dass das Fadenende entsprechend vorgelegt worden ist, wird der Expansionsraum
28 über einen vorgebbaren Zeitraum mit Druckluft beaufschlagt, bevor das Ventil33 geschlossen und die Ventile32 ,34 wieder geöffnet werden. - Alternativ kann im Bereich des Düsenblocks
17 und der Eintrittsöffnung35 ein Sensor39 im Ringraum20 vorgesehen sein, der das Vorhandensein des Fadenendes feststellt. Der Sensor39 ist dabei mit der Steuervorrichtung38 verbunden. - Wird das Vorliegen des Fadenendes detektiert, wird diese Information an die Steuervorrichtung
38 weitergeleitet. Diese steuert die Ventile32 ,33 ,34 entsprechend an, um die Druckluftquelle22 auf die Beaufschlagung des Düsenblockes17 zur Durchführung des Anspinnvorganges sowie der Fortsetzung des Spinnvorganges umzuschalten. - Eine in
3 dargestellte Weiterbildung sieht vor, dass zwischen dem Ausgangswalzenpaar26 des Streckwerkes4 und der Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung18 ein mit Unterdruck beaufschlagbares Saugrohr40 angeordnet ist, an dem ein Sensor41 angeordnet ist, mittels dessen ein in dem Saugrohr40 befindliches Fadenende detektierbar ist. Das Saugrohr40 wird mit Unterdruck beaufschlagt, so dass der aus der Fadenführungs- und Drallstoppeinrichtung18 austretende Faden eingesaugt wird. Passiert das Fadenende den Sensor41 , so wird der Vorgang des Vorlegens beendet. Zur Steuerung des Vorganges ist der Sensor41 ebenfalls mit der Steuervorrichtung38 verbunden, um die Information über das Vorliegen des Fadenendes an die Steuervorrichtung38 weiterleiten zu können. Zur Einleitung des Anspinnvorganges wird das Fadenende von der Fadenabzugseinrichtung6 in Transportrichtung des Fadens zurückgezogen und zugleich werden die Ventile32 ,33 ,34 entsprechend angesteuert, um die Druckluftquelle22 auf die Beaufschlagung des Düsenblockes17 zur Durchführung des Anspinnvorganges sowie der Fortsetzung des Spinnvorganges umzuschalten. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2005/007948 A1 [0002]
Claims (7)
- 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.
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