DE19548670A1 - Hauptfeldverdichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdichter für ein Streckwerk einer Zentrifugenspinnmaschine oder Vakuumspinnmaschine zum Zusammenfassen eines Faserbandes.

Neben den zwei grundsätzlich verschiedenen Spinnverfahren des Ringspinnens und Rotorspinnens ist zum Beispiel aus der DE 9 17 562 oder aus der DE 29 37 016 das Zentrifugen­ spinnverfahren bekannt, das die Vorteile der beiden anderen Spinnverfahren in sich vereint. Das Ringspinnen ist ein relativ langsames Verfahren, das aber besonders feines und gleichmäßiges Garn liefert. Demgegenüber arbeitet das Rotorspinnen mit bis zu 4-facher Geschwindigkeit, liefert aber Garn in einer geringeren Qualität.

Mit dem Zentrifugenspinnverfahren lassen sich Garne aus Wolle, Baumwolle, synthetischen Fasern, oder Mischungen hiervon, insbesondere im feineren Garnbereich spinnen. Dabei werden die Fasern in einer sich schnell drehenden Zentrifuge, in die sie aus einem Streckwerk als sogenanntes Faserbändchen zugeführt werden, durch Verdrehen zu Garn gesponnen. Dem Streckwerk werden die Fasern aus einer Kanne als Streckenband zugeführt.

Die Zentrifuge ist ein Spinntopf, in den das Faserbändchen über ein sich hin- und herbewegendes (changierendes) Rohr zugeführt wird und sich aufgrund der Fliehkraft an der Zentrifugenwandung anlegt. Sobald das gewünschte Garnvolumen in die Zentrifuge eingebracht worden ist, wird der Spinnvorgang unterbrochen und das Garn aus der Zentrifuge entnommen. Dazu greift ein sogenannter Doffer mit einer drehbar gelagerten Doffspindel in die rotierende Zentrifuge ein. Sodann wird die Drehzahl der Zentrifuge auf 0 oder bis auf eine geringe Drehzahl reduziert, bei der die Garnwicklung auf die Doffspindel oder eine darauf befindliche Hülse aufschrumpft, so daß sie zusammen mit dem Doffer entnommen werden kann.

Mit dem Zentrifugenspinnverfahren lassen sich bei hoher Garnqualität hohe Spindeldrehzahlen und damit eine hohe Ausbringung erreichen. Um die Leistung weiter zu optimieren ist es erforderlich, die Zentrifugendrehzahlen weiter zu erhöhen, was jedoch einen sehr hohen Energie- und Kapitaleinsatz verlangt. Zur Verringerung des Energieeinsatzes und zur Sicherstellung einer hohen Wirtschaftlichkeit sind verschiedene Verfahren getestet worden, von denen jedoch nur das Vakuum-Spinnverfahren zu zufriedenstellenden Ergebnissen führte.

Das Prinzip des Vakuumspinnverfahrens wird in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP94/01415 beschrieben. Ferner wird in dieser Anmeldung eine Vorrichtung hierzu beschrieben, bei der die Zentrifuge innerhalb eines Zentrifugengehäuses drehbar angeordnet ist, und der Innenraum zwischen der Zentrifuge und dem Gehäuse mit Unterdruck, vorzugsweise mit Vakuum beaufschlagbar ist. Innerhalb der Zentrifuge, in die bei sehr hohen Drehzahlen eingesponnen wird, herrscht normaler Luftdruck.

Da beim Vakuumspinnverfahren Spinngeschwindigkeiten bis zu 100 m/min erreicht werden, sind Hochverzugsstreck­ werke erforderlich, die das aus den Kannen zugeführte Streckenband bis zur 200-fachen Länge strecken. Vorzugsweise werden Streckwerke mit vier Walzenpaaren eingesetzt, wobei um die Walzen des in Bandlaufrichtung dritten Walzenpaares jeweils ein sogenanntes Riemchen geführt ist.

Um bei den hohen Verzügen des Streckwerkes eine präzise Bandführung zu gewährleisten, werden verschiedene Faserführungsorgane, sogenannte Verdichter, in das Streckwerk integriert. Diese Verdichter fassen das durch das Strecken aufgeweitete Faserband zusammen und verhindern ein Abspreizen von Fasern, so daß eine gute Bandführung erreicht wird. Ohne den Einsatz von Verdichtern kommt es zu abspreizenden Fasern, die Faserwickel um die Riemchen oder um die Ausgangswalzen des Streckwerks bilden, so daß nur eine geringere Fasermenge mit dem Faserbändchen in die Zentrifuge gelangt. Dadurch wird die Fadenqualität, insbesondere die Fadengleichmäßigkeit (CV-Wert) reduziert und es kann zu Fadenbrüchen kommen.

Besonders gute Verzugsverhältnisse, insbesondere ein stabiler Prozeßablauf können dadurch erlangt werden, daß der Verdichter zwischen dem zweiten und dritten Walzenpaar hin- und herbewegt wird. Dieser Verdichter changiert dabei über einen Teil der Walzenbreite. Um eine optimale Faserführung auch zwischen dem dritten und vierten Walzenpaar (Hauptfeld) zu erreichen, muß der Hauptfeldverdichter für ein hin- und hergeführtes Faserbändchen ausgelegt sein.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfache preiswerte und leicht handhabbare Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei sicherer Faserführung der changierenden Bewegung des Faserbändchens folgen kann und die bei einem Neustart des Spinnvorgangs ein automatisches Einlaufen des Faserbandes erreicht, wobei die Vorrichtung ohne Werkzeug problemlos auswechselbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verdichter parallel zu den Achsen der Streckwerks­ walzen frei verschiebbar gelagert ist.

Dadurch wird ein konstruktiv einfacher und kostengünstig herzustellender Verdichter geschaffen, der frei dem hin- und hergeführten zu verziehenden Faserbändchen folgen kann. Ohne zusätzlichen Antrieb wird auf diese Weise ein optimales Zusammenführen der Fasern des Faserbändchens erreicht.

Vorzugsweise ist der Verdichter zwischen den in Bandlaufrichtung zuletzt angeordneten Ausgangswalzen und den Riemchen des Streckwerks angeordnet. Er kann aber auch in den anderen Verzugsstufen eines Streckwerks eingesetzt werden.

Um ein optimales Führen der Fasern bis möglichst nahe an den Einlaufpunkt des Faserbändchens zwischen den Ausgangswalzen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der Verdichter im oberen Bereich eine Außenkontur aufweist, die dem unteren Zwickel zwischen den zwei Ausgangswalzen angepaßt ist.

Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn der Verdichter eine trichterförmige Öffnung aufweist, deren Umwandung zur Seite der Oberwalzen hin offen ist. Auf diese Weise kann bei geöffnetem Streckwerk das zu verziehende Faserband auf einfache Weise von Hand in den Verdichter eingelegt werden. Außerdem läuft das Faserband bei einem Neustart des Spinnvorganges aufgrund der trichterförmigen Ausbildung der Öffnung automatisch in den Verdichter ein.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Verdichter einen Kanal aufweist, der an der dem offenen Bereich der trichterförmigen Öffnung gegenüberliegenden Seite in die trichterförmige Öffnung einmündet und durch den Luft absaugbar ist. Durch das Absaugen von Luft über diesen Kanal bildet sich in der trichterförmigen Öffnung ein Wirbel aus, der ein besonders gutes Zusammenhalten der Fasern des Faserbändchens bewirkt.

Auf besonders einfache Weise kann die Saugluft dem Verdichter über eine flexible Leitung zugeführt werden, die vorzugsweise an einer Stirnseite des Verdichters an den Kanal angeschlossen ist. Dadurch bleibt die freie Verschiebbarkeit des Verdichters gewährleistet.

Günstig ist es, wenn der Verdichter auf der Unterriemchenbrücke des Streckwerks abnehmbar aufsitzt. Dadurch wird keine zusätzliche Führung für den Verdichter erforderlich und bei Beschädigungen oder Verschmutzungen kann der Verdichter leicht von Hand ausgetauscht werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1 Seitenansicht des Verdichters aus Richtung der Streckwerksoberwalzen,

Fig. 2 Querschnitt A-A des Verdichters in Fig. 1,

Fig. 3 Ansicht des Verdichters aus Richtung B in Fig. 1 und

Fig. 4 Lagerung des Verdichters im Streckwerk.

Der Verdichter 1 kommt bei einer nicht näher dargestellten Vakuumspinnmaschine zum Einsatz, die in Längsbauweise ausgeführt ist. Dabei können bis zu 100 oder mehr Spinnstellen an einer Längsseite der Maschine in einem Spinnstellenabstand t (Teilung) nebeneinander angeordnet sein. Unterhalb der Spinnstellen befinden sich die Kannen, aus denen den einzelnen Spinnstellen das Streckenband über ein Streckwerk 2 von unten zugeführt wird.

An jeder Spinnstelle befindet sich eine in einem Gehäuse um eine senkrechte Achse rotierende Zentrifuge, innerhalb der der eigentliche Spinnvorgang stattfindet. Das aus dem Streckwerk 2 einer Spinnstelle aus tretende Faserbändchen wird der Zentrifuge von unten her über ein sich hin- und herbewegendes (changierendes) Spinnrohr zugeführt. Die Zentrifugen rotieren in den Zentrifugengehäusen unter Unterdruck (idealerweise Vakuum), wobei Drehzahlen bis zu 72.000 U/min möglich sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Verdichter 1 weist einen langgestreckten Grundkörper 3 auf, der in seinem Querschnitt genau dem Zwickel 4 angepaßt ist, der sich unterhalb der Berührungslinie 5 der beiden Streckwerks­ ausgangswalzen 6 und 7 befindet. Der Querschnitt des Grundkörpers 3 hat dabei annähernd die Form eines Dreiecks mit zwei konkav nach innen gewölbten Seiten.

Der Grundkörper 3 hat in seiner Mitte um eine senkrechte Achse eine trichterförmige Öffnung 8, deren Umwandung 9 zur Seite der Ausgangsoberwalze 7 (Außenseite der Spinnmaschine) über einen Bereich 10 offen ist. Die trichterförmige Öffnung 8 ist dabei derart gestaltet, daß die kleinere Öffnungsseite 11 in der Spitze 12 des Grundkörpers 3 sich befindet und die größere Öffnungsseite 13 der Öffnung 8 zur Seite des offenen Bereiches 10 hin verschoben an der Unterseite 14 des Grundkörpers 3 sich befindet. Dabei ist die größere Öffnungsseite 13 oval ausgeführt, während die kleinere Öffnungsseite 11 quadratisch ausgebildet ist.

An den beiden Enden des Grundkörpers 3 ist an der Unterseite 14 jeweils ein U-förmig nach unten offener Führungskörper 15 angeformt. Die Führungskörper 15 haben jeweils eine zur Unterseite 14 parallele Basisplatte 16 und zwei an den Enden der Basisplatte 16 senkrecht hierzu angeordnete Seitenplatten 17.

Im Grundkörper 3 verläuft ein zu den Streckwerkswalzen paralleler Kanal 18, der über eine Bohrung 19 in die Öffnung 8 mündet. Das andere Ende des Kanals 18 befindet sich an der Stirnseite 20 des Verdichters 1, wo ein Schlauch an den Kanal 18 angeschlossen ist, über den Luft abgesaugt werden kann.

Der Verdichter 1 ist mit den beiden Führungskörpern 15 auf die Unterriemchenbrücke 21 aufgesetzt, über die das um die Unterwalze 22 laufende Unterriemchen 23 geführt ist. Die Seitenplatten 17 der Führungskörper 15 haben dabei einen solchen Abstand, daß ein geringes Spiel zwischen dem senkrechten Brückensteg 24 der Unterriemchenbrücke 21 und den Seitenplatten 17 besteht.

Dadurch ist der Verdichter 1 auf der Unterriemchenbrücke 21 in Richtung der Streckwerkswalzen frei hin- und herbewegbar und kann leicht von Hand abgenommen und aufgesetzt oder gegen einen anderen Verdichter 1′ mit einer größeren oder kleineren Öffnung 8′ für Spinnvorgänge mit dickerem oder dünnerem Garn ausgetauscht werden.

Claims (7)

1. Verdichter für ein Streckwerk einer Zentrifugen­ spinnmaschine oder Vakuumspinnmaschine zum Zusammenfassen eines Faserbandes, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) parallel zu den Achsen der Streckwerkswalzen (6, 7, 22, 25) frei verschiebbar gelagert ist.

2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) zwischen den in Bandlaufrichtung zuletzt angeordneten Ausgangswalzen (6, 7) und den Riemchen (23, 26) des Streckwerks (2) angeordnet ist.

3. Verdichter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) in seinem oberen Bereich (3) eine Außenkontur aufweist, die dem Zwickel (4) zwischen den zwei Ausgangswalzen (6, 7) angepaßt ist.

4. Verdichter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) eine trichterförmige Öffnung (8) aufweist, deren Umwandung (9) zur Seite der Oberwalzen (7, 25) hin offen ist.

5. Verdichter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) einen Kanal (18) aufweist, der an der dem offenen Bereich (10) der trichterförmigen Öffnung (8) gegenüberliegenden Seite in die trichterförmige Öffnung (8) einmündet und durch den Luft absaugbar ist.

6. Verdichter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft über eine flexible Leitung absaugbar ist, die insbesondere an einer Stirnseite (20) des Verdichters (1) an den Kanal (18) angeschlossen ist.

7. Verdichter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichter (1) auf der Unterriemchenbrücke (21) des Streckwerks (2) abnehmbar aufsitzt.