DE19608828A1 - Vorrichtung zum Auflösen von Fasermaterial zu Einzelfasern - Google Patents
Vorrichtung zum Auflösen von Fasermaterial zu EinzelfasernInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auflösen von
bandförmig zugeführtem und nach einer Klemmstelle einen Faserbart
bildenden Fasermaterial zu Einzelfasern sowie zum Übergeben der
Einzelfasern an ein Transportmittel, mit einer zu Drehungen
angetriebenen Auflösewalze, die an ihrem Umfang sowohl mit
Saugöffnungen als auch mit einer Zahngarnitur versehen ist, deren
Zähne in Umlaufrichtung jeweils eine Zahnbrust aufweisen, die
gegenüber einer durch die Zahnspitze gelegten Radialebene einen
Brustwinkel bildet.
Vorrichtungen dieser Art sind durch die DE 40 40 102 A1 und die
DE 38 23 984 A1 Stand der Technik. Die bekannten Vorrichtungen
zeigen eine Möglichkeit auf, den auszukämmenden Faserbart durch
die Wirkung der Saugöffnungen besonders tief in die Zahngarnitur
hineinzuziehen und dadurch das Auskämmen zu intensivieren. Dabei
wird außerdem angeregt, wegen des besseren Auskämmeffektes
gegebenenfalls mit verringerten Drehzahlen der Auflösewalzen zu
arbeiten, als dies bisher üblich war. Die bekannten Vorrichtungen
lassen jedoch unberücksichtigt, daß bei Vorhandensein von Saug
öffnungen die Zahngarnitur den neuen Gegebenheiten angepaßt
werden muß, weil sonst das Übergeben der Einzelfasern an ein
nachfolgendes Transportmittel erschwert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der
günstigen Auskämmwirkung des eingangs genannten Standes der
Technik zusätzlich dafür zu sorgen, daß auch die Übergabe an ein
nachfolgendes Transportmittel ohne Probleme möglich wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Brustwinkel entgegen der
Umlaufrichtung nach rückwärts geneigt ist.
Üblicherweise ist bei Auflösewalzen für das OE-Rotorspinnen der
Brustwinkel der Zähne in Umlaufrichtung nach vorwärts geneigt,
also positiv. Je größer der positive Brustwinkel ist, desto
aggressiver wird die Zahngarnitur und desto intensiver ist die
Auskämmwirkung. Dadurch, daß die Saugöffnungen den Faserbart
tiefer in die Zahngarnitur bis an die Umfangsfläche der Auflöse
walze heranziehen, wird eine weniger aggressive Zahngarnitur
möglich, ohne daß der Auskämmeffekt verringert wird. Man kann
daher den Brustwinkel entgegen der Umlaufrichtung nach rückwärts
neigen, also einen sogenannten negativen Brustwinkel vorsehen,
was nach dem Auflösen des Fasermaterials zu Einzelfasern deren
Übergeben an ein nachfolgendes Transportmittel erleichtert. Bei
negativen Brustwinkeln haben die Einzelfasern nämlich die Ten
denz, die Zahngarnitur schnell zu verlassen, nachdem sie durch
die Saugöffnungen nicht mehr gehalten sind.
Bei Auflösewalzen ohne Saugöffnungen muß eine relativ hohe
Umfangsgeschwindigkeit eingehalten werden, damit das Auskämmen
überhaupt ordnungsgemäß vonstatten geht. Nur wenn die Auflöse
walze eine genügende Oberflächengeschwindigkeit besitzt, bildet
sich die erforderliche Luftgrenzschicht in den Zahngassen, die
dafür sorgt, daß der Faserbart in die Zahngarnitur hineingezogen
wird und sich an die Umfangsfläche der Auflösewalze anlegt. Je
schneller die Auflösewalze läuft, desto besser wird der Faserbart
durch die Wirkung der Luftgrenzschicht angesaugt und desto besser
ist die Auskämmung und damit die Faservereinzelung.
Wenn zusätzlich Saugöffnungen neben der Zahngarnitur vorhanden
sind, kann die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze deutlich
verringert werden, ohne daß die Auskämmwirkung nachläßt. Es
braucht dann nicht befürchtet zu werden, daß sich der Faserbart
nicht gut in die Zahngarnitur hineinlegt.
Durch die Erfindung wird es möglich, die Beschleunigung der
Einzelfasern nach dem Herauslösen aus dem Fasermaterial so
gering zu halten, daß ein Spinnverfahren möglich wird, bei
welchem die Einzelfasern zu keinem Zeitpunkt verlangsamt, sondern
im Idealfall ständig beschleunigt werden. Nur wenn die
Geschwindigkeit der Einzelfasern nach dem Herauslösen aus dem
Faserbart genügend klein ist, erhält man am Ende eine
Fadenabzugsgeschwindigkeit, die noch beherrschbar ist. Die
Erfindung macht es also möglich, aus dem Fasermaterial
herausgelöste Einzelfasern sofort, bevor sie allzu sehr
beschleunigt sind, an ein nachfolgendes Transportmittel zu
übergeben.
Da die Kombination der Zahngarnitur mit den Saugöffnungen trotz
des negativen Brustwinkels einen guten Auskämmeffekt ergibt, kann
zusätzlich besonderes Augenmerk auf die Ablösung der Einzelfasern
von der Auflösewalze gelegt werden. Die Übergabe an ein Trans
portmittel wird noch besser, wenn die Höhe der Zahnbrust maximal
2 mm, vorzugsweise etwa nur 1 mm beträgt. Man braucht lediglich
dafür Sorge zu tragen, daß nach einem gewissen Transportweg die
Saugöffnungen keine Wirkung mehr haben. Der negative Brustwinkel
in Kombination mit der niedrigen Höhe der Zahnbrust sorgen dann
dafür, daß die Einzelfasern die Zahngarnitur schnell verlassen.
Während bei Auflösewalzen für das Rotorspinnen die Zahngarnitur
in der Regel wendelförmig verläuft, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß die Zahngarnitur exakt in
Umlaufrichtung verläuft. Parallel zur Umlaufrichtung angeordnete
Zahngarnituren haben nämlich den Vorteil, daß die Ablösung der
Einzelfasern zum nachfolgenden Transportmittel noch
störungsfreier erfolgen kann als bei einer wendelförmigen
Zahngarnitur, wo es bei der Abgabe der Einzelfasern zu
Überkreuzungen kommt. Der geringere Kämmeffekt läßt sich dadurch
ausgleichen, daß der Faserbart zu einer leicht changierenden
Bewegung gezwungen wird.
Vorteilhaft kann die Zahngarnitur in Umlaufrichtung durch
Zahnlücken unterbrochen sein. Die freien Bereiche zwischen den
Zähnen führen dazu, daß der Faserbart eine kleine Atembewegung
ausführt. Bei einem solchen Atmen lassen sich die nicht mehr
geklemmten Einzelfasern besser aus dem Faserbart herauslösen.
Dabei kann zweckmäßig vorgesehen sein, daß die Saugöffnungen
vorrangig in den Zahnlücken angeordnet sind.
Damit der Faserbart in die Zahngassen hineingezogen wird, ist es
zweckmäßig, wenn die Saugöffnungen jeweils in zwischen zwei
Zahnreihen befindlichen Zahngassen angeordnet sind. Es ist jedoch
alternativ möglich, die Saugöffnungen in den Seitenflanken der
Zähne anzuordnen. Da die Seitenflanken der Zähne wesentlich zur
Auskämmwirkung beitragen, wird auch durch diese Ausgestaltung der
Erfindung das Herauslösen von Einzelfasern aus dem Fasermaterial
verbessert.
Es ist günstig, wenn die Ränder der Saugöffnungen gut gerundet
sind. Scharfkantige Saugöffnungen würden nicht nur den Saugeffekt
verringern, sondern es wäre außerdem zu befürchten, daß
Einzelfasern zerkleinert und der Faserbart beschädigt werden
könnten.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die
Zahngarnitur auf einem auswechselbaren Garniturring angeordnet,
die zweckmäßig aus dem Vollen herausgearbeitet ist. Dadurch läßt
sich bei Bedarf nicht nur die Zahngarnitur austauschen, sondern
durch das Herausschleifen der Zähne aus dem vollen Material ist
man auch hinsichtlich der Zahnform freier. Dies gilt insbesondere
hinsichtlich der Winkel der Seitenflanken der Zähne.
Bei einem Spinnverfahren, bei welchem die Einzelfasern ständig
beschleunigt werden, ist es erforderlich, die Einzelfasern auf
dem Transportmittel als quer zur Umlaufrichtung ausgebreiteten
Faserschleier abzulegen, der bereits so viele Einzelfasern
enthält, wie im späteren Faden benötigt werden. Damit beim
Einspinnen der Einzelfasern zu dem Faden auf jeden Fall ein
offenes Ende entsteht, muß dieser Faserschleier eine
Mindestbreite haben. Zum Bilden einer lateral offenen
Faserformation ist es daher zweckmäßig, wenn die Arbeitsbreite
der Zahngarnitur wenigstens 70 mm beträgt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung,
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,
Fig. 3 in stark vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt durch
die Zahngarnitur der Auflösewalze nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3,
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 4 bei einer anderen
Ausgestaltung der Zahngarnitur,
Fig. 6 eine Teilansicht der Fig. 1 mit einer anders
ausgestalteten Auflösewalze,
Fig. 7 eine geschnittene Ansicht der Auflösewalze ähnlich Fig.
2, wobei die Zahngarnitur an einem auswechselbaren Garniturring
angeordnet ist.
Das Offenend-Spinnaggregat nach Fig. 1 und 2 enthält eine
Zuführeinrichtung 1 für zu verspinnendes Fasermaterial 2, das aus
einem breiten Faserband oder mehreren nebeneinander zugeführten
Faserbändern bestehen kann, ferner eine Vorrichtung 3 zum
Auflösen des Fasermaterials 2 zu Einzelfasern 4, ein nachfolgend
noch näher zu beschreibendes Transportmittel 5, eine
Dralleinrichtung 6 zum Einspinnen der Einzelfasern 4 zu einem
Faden 7 sowie eine Fadenabzugseinrichtung 8 zum Abziehen des
ersponnenen Fadens 7 und zum Liefern des Fadens 7 zu einer nicht
dargestellten Aufspuleinrichtung.
Die Zuführeinrichtung 1 enthält eine in Drehrichtung A
angetriebene Zuführwalze 9, deren Arbeitsbreite der Breite des
bandförmig zugeführten Fasermaterials 2 entspricht. Mit der
Zuführwalze 9 wirkt ein Zuführtisch 10 zusammen, der um eine
Schwenkachse 11 verschwenkbar und durch eine Belastungsfeder 12
an die Zuführwalze 9 angedrückt ist, min der er eine das
Fasermaterial 2 klemmende Klemmstelle 13 bildet. Der Zuführwalze
9 ist ein Einlauftrichter 14 für das Fasermaterial 2
vorgeschaltet.
Die Zuführeinrichtung 1 bietet das Fasermaterial 2 nach der
Klemmstelle 13 in Form eines Faserbartes 15 der Vorrichtung 3 zum
Auflösen dar. Diese enthält eine in Umlaufrichtung B, also
gleichsinnig mit der Zuführwalze 9, angetriebene Auflösewalze 16,
deren Umfangsgeschwindigkeit ein Vielfaches der Umfangsge
schwindigkeit der Zuführwalze 9 beträgt. Die Auflösewalze 16 ist
auf ihrem Umfang mit einer Zahngarnitur 17 versehen, die entweder
in herkömmlicher Weise wendelförmig verlaufend oder parallel zur
Umlaufrichtung B angeordnet sein kann. Im letztgenannten Fall ist
es zweckmäßig, wenn der Zuführtisch 10 ganz leicht changierend
ausgestaltet ist. Eine parallel zur Umlaufrichtung B angeordnete
Zahngarnitur 17, wie sie beispielhaft in Fig. 2 dargestellt
ist, hat den Vorteil, daß die Einzelfasern 4 nach ihrem
Herauslösen aus dem Faserbart 15 störungsfreier die Zahngarnitur
17 verlassen können.
Der Umfang der Auflösewalze 16 ist ferner mit Saugöffnungen 18
versehen, die den Faserbart 15 tief in die Zahngarnitur 17
hineinsaugen und so den Auskämmeffekt intensivieren. Die
Arbeitsbreite X der Auflösewalze 16 entspricht wenigstens der
Breite des zugeführten Fasermaterials 2.
Die Auflösewalze 16 ist in nicht näher dargestellter Weise auf
einem Saugrohr 19 gelagert, welches im Bereich des Faserbartes 15
mit einem Saugschlitz 20 versehen ist. Das Saugrohr 19 trägt
einen verstellbaren Saugeinsatz 21, der den Saugschlitz 20
fortsetzt und einen Saugbereich 22 festlegt, in welchem die
Saugöffnungen 18 ihre Wirkung entfalten. Der übrige
Umfangsbereich der Auflösewalze 16 wird durch den Saugeinsatz 21
unwirksam gehalten.
Der Saugbereich 22, der gegen den Faserbart 15 gerichtet ist,
erstreckt sich etwa von der Höhe des Zuführtisches 10 über einen
Winkelbereich von ungefähr 45° bis zu einem Bereich 23, an
welchem die Übergabe der aus dem Faserbart 15 herausgelösten
Einzelfasern 4 an das Transportmittel 5 stattfindet.
Das Transportmittel 5 ist als Saugwalze 24 ausgebildet, wie sie
durch das Friktionsspinnen an sich bekannt ist. Sie ist an ihrem
Umfang ebenfalls mit Saugöffnungen versehen und weist eine
Arbeitsbreite auf, die in Fadenabzugsrichtung länger ist als die
Arbeitsbreite X der Auflösewalze 16. Diese vergrößerte Arbeits
breite der Saugwalze 24 dient der besseren Drehungserteilung auf
den zu erspinnenden Faden 7.
Die in Drehrichtung C gegenläufig zur Auflösewalze 16, jedoch mit
etwas größerer Umfangsgeschwindigkeit angetriebene Saugwalze 24
ist auf einem Saugrohr 25 gelagert, welches einen Saugschlitz 26
enthält. Auf das Saugrohr 25 ist ein Saugeinsatz 27 aufgeschoben,
der den Saugschlitz 26 über einen Saugbereich 28 verlängert, der
vom Bereich 23 der Übergabe der Einzelfasern 4 an die Saugwalze
24 bis zu einer Fadenbildungslinie 29 reicht, die quer zur
Drehrichtung C verläuft. In der Fadenbildungslinie 29 werden die
Einzelfasern 4 in den Faden 7 eingesponnen und durch die
Fadenabzugseinrichtung 8 quer zur Drehrichtung C mit einer
Geschwindigkeit abgezogen, die etwas größer ist als die
Umfangsgeschwindigkeit der Saugwalze 24.
Die Drallerzeugung für den Faden 7 geschieht unter Zuhilfenahme
einer Friktionswalze 30, die in Drehrichtung D gleichsinnig mit
der Saugwalze 24 umläuft. Diese Friktionswalze 30 ist ebenfalls
als an ihrem Umfang perforierte Saugwalze ausgebildet und der
Saugwalze 24 dicht benachbart, so daß ein Keilspalt für die
Fadenbildungslinie 29 zwischen der Saugwalze 24 und der
Friktionswalze 30 gebildet wird. Der Faden 7 erfährt hier eine
gewisse Vordrehung, die anschließend durch eine nachgeschaltete
Luftdüse 35 vervollständigt wird. Die Dralleinrichtung 6 wird
somit zum einen durch die Saugwalze 24 in Verbindung mit der
Friktionswalze 30 und zum anderen durch die Luftdüse 35 gebildet.
Die Friktionswalze 30 ist auf einem Saugrohr 31 gelagert, das mit
einem gegen den Keilspalt gerichteten Saugschlitz 32 versehen
ist. Der Saugbereich 34 wird auch hier durch einen auf dem
Saugrohr 31 angeordneten Saugeinsatz 33 festgelegt.
Die der Luftdüse 35 in Abzugsrichtung E nachfolgende Fadenabzugs
einrichtung 8 enthält einen angetriebenen Unterzylinder 36,
dessen Umfangsgeschwindigkeit etwas größer ist als die Umfangs
geschwindigkeit der Saugwalze 24. Auf dem Unterzylinder 36 liegt
eine elastisch angedrückte Druckwalze 37 auf.
Das beschriebene Offenend-Spinnaggregat arbeitet nach einem
Spinnverfahren, bei welchem die Einzelfasern 4, ausgehend von der
Zuführung des Fasermaterials 2, bis hin zum fertigen Faden 7, zu
keinem Zeitpunkt verlangsamt, sondern im Idealfall ständig etwas
beschleunigt werden. Wegen dieser sich ständig erhöhenden
Geschwindigkeit für die Einzelfasern 4 könnte es zu einer
Abzugsgeschwindigkeit für die Fadenabzugseinrichtung 8 kommen,
die in ihrer Größenordnung nicht mehr beherrschbar ist. Aus
diesem Grund ist vorgesehen, daß die Einzelfasern 4 durch die
Vorrichtung 3 zum Auflösen des Fasermaterials 2 nicht zu hoch
beschleunigt werden. Dies wird durch die Saugöffnungen 18 in
Verbindung mit der Ausgestaltung der noch näher zu beschreibenden
Zahngarnitur 17 möglich, wodurch die Umfangsgeschwindigkeit der
Auflösewalze 16 wesentlich niedriger sein kann, als dies bisher
bekannt war.
Darüber hinaus ist vorgesehen, daß das Transportmittel 5 die aus
dem Fasermaterial 2 herausgelösten Einzelfasern 4 sofort
übernimmt, sobald sie den Faserbart 15 verlassen haben. Trotz der
ohnehin schon geringen Beschleunigung der Einzelfasern 4 durch
die Auflösewalze 16 werden die Einzelfasern 4 sofort mit einer
kontrollierten Geschwindigkeit weitertransportiert, die nur
geringfügig höher ist als die Ankunftsgeschwindigkeit der
Einzelfasern 4 an der Saugwalze 24. Die Einzelfasern 4 werden auf
der Saugwalze 24 als quer zur Drehrichtung C ausgebreiteter
Faserschleier abgelegt, dessen Breite so groß ist, daß die
Einzelfasern 4 auch seitlich kaum noch Kontakt zueinander haben.
Man spricht hier von einer lateral geöffneten Faserformation,
wodurch es ebenfalls möglich ist, ein für das Spinnverfahren
offenes Ende zu erzeugen. Diese lateral offene Faserformation,
die mit der Saugwalze 24 zur Fadenbildungslinie 29 transportiert
wird, enthält bereits wenigstens so viele Einzelfasern 4, wie sie
später für den jeweiligen Querschnitt des zu erspinnenden Fadens
7 benötigt werden. Damit diese Anzahl von Einzelfasern 4 möglich
wird, ist vorgesehen, daß das bandförmig zugeführte Fasermaterial
2 aus einem sehr breiten Faserband oder gegebenenfalls aus
mehreren nebeneinander angeordneten Faserbändern besteht.
Wegen des quer zur Drehrichtung C ausgebreiteten Faserschleiers
kommen die Einzelfasern 4 mit einem axialen Versatz an der
Fadenbildungslinie 29 an. Dieser axiale Versatz schwächt etwaige
beim Auflösen des Fasermaterials 2 hervorgerufene Verzugsfehler
ab. Der Versatz führt zwangsläufig zu einer etwas härteren
Drehung im Kern und einer weicheren Drehung am Mantel des Fadens
7. Diese Drehungsaufteilung ist jedoch durch die Breite des
zugeführten Fasermaterials 2 vorherbestimmbar.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze 16 soll wesentlich
niedriger liegen, als dies beispielsweise beim Rotorspinnen
bekannt war. Umfangsgeschwindigkeiten von nur etwa 10 m/s sind
anzustreben, was durch die Saugöffnungen 18 in Verbindung mit der
speziellen Ausgestaltung der noch zu beschreibenden Zahngarnitur
17 möglich wird. Der Faserbart 15 wird bei einer derartigen
Auflösewalze 16 tief in die Zahngarnitur 17 hereingezogen und gut
aufgelöst, während die Einzelfasern 4 am Bereich 23 der Übergabe
an das Transportmittel 5 die Auflösewalze 16 problemlos verlassen
können.
Versuche haben gezeigt, daß mit Saugöffnungen 18 versehene
Auflösewalzen 16 die Gleichmäßigkeit des ersponnenen Fadens 7
deutlich verbessern. Das Ansaugverhalten des Faserbartes 15 ist
intensiver bei niedrigerer Umfangsgeschwindigkeit der Auflöse
walze 16 und bei einer größeren Anzahl von Saugöffnungen 18.
Ein Unterdruck von ca. 350 mm WS ist bei einer Drehzahl der
Auflösewalze 16 von etwa 3.000 min-¹ ausreichend. Der Saugbereich
22 sollte sich etwa über eine Länge von 15 mm erstrecken.
Der Unterdruck der Saugwalze 24 muß deutlich höher sein als der
Unterdruck im Innern der Auflösewalze 16, damit die Einzelfasern
4 von der Auflösewalze 16 ordnungsgemäß an das Transportmittel 5
übergeben werden. Für die Saugwalze 24 sind etwa 1000 mm WS
erforderlich, mit einer maximalen Saugwirkung im Bereich der
Fadenbildungslinie 29. Als Größenordnung kann angegeben werden,
daß die Auflösewalze 16 etwa ein Drittel und die Saugwalze 24
etwa zwei Drittel der benötigten Spinnluft verbraucht.
Nachfolgend wird nun anhand der stark vergrößert dargestellten
Zahngarnitur 17 nach Fig. 3 und 4 die spezielle Form der Zähne
38 erläutert. Die einzelnen Zähne 38 sind in Umlaufrichtung B
oder auch leicht wendelförmig hintereinander angeordnet, und zwar
in mehreren nebeneinander angeordneten Zahnreihen 46. Dies ist im
Prinzip durch herkömmliche Auflösewalzen bekannt, wobei jedoch
erfindungsgemäß die Form der Zahngarnitur 17 anders ist.
Jeder der Zähne 38 enthält in Umlaufrichtung B eine Zahnbrust 39,
die sich von einem Zahnfuß 44 bis zu einer Zahnspitze 41
erstreckt. Die Zahnbrust 39 beginnt am Zahnfuß 44 mit einer
ausgeprägten Rundung und verläuft dann etwa geradlinig bis zur
Zahnspitze 41. Die Verbindung zum nachfolgenden Zahn 38 bildet
der sogenannte Zahnrücken 40. Wie insbesondere aus Fig. 4
hervorgeht, sind die einzelnen Zähne 38 mit Seitenflanken 42 und
43 versehen, die zur Zahnspitze 41 hin aufeinander zulaufen. Die
Seitenflanken 42 und 43 sind unterhalb des Zahnfußes 44
verlängert, so daß dort Zahngassen 45 zwischen zwei benachbarten
Zahnreihen 46 gebildet werden.
Kennzeichnend für die Zahngarnitur 17 speziell bei der Verwendung
von Auflösewalzen 16 mit Saugöffnungen 18 ist der Brustwinkel α,
den die Zahnbrust 39 mit einer durch die Zahnspitze 41
verlaufenden Radialebene R bildet. Abweichend von herkömmlichen
Auflösewalzen ist bei einer erfindungsgemäßen, mit Saugöffnungen
18 versehenen Auflösewalze 16 der Brustwinkel α negativ, was
definitionsgemäß bedeutet, daß der Brustwinkel α entgegen der
Umlaufrichtung B nach rückwärts geneigt ist. Dies ist so zu
verstehen, daß die Zahnbrust 39 - ausgehend vom Zahnfuß 44 bis hin
zur Zahnspitze 41 - bezüglich der Umlaufrichtung B etwas
zurückbleibt. Der negative Brustwinkel α kann zwischen 2° und 8°
und vorzugsweise bei etwa 6° liegen.
Negative Brustwinkel α haben die Tendenz, daß sich durch die
Auflösewalze 16 transportierte Einzelfasern 4 nicht lange in der
Zahngarnitur 17 halten, sondern das Bestreben haben, die Zähne 38
zu verlassen. Bei Auflösewalzen ohne Saugöffnungen 18 werden die
Einzelfasern 4 in erster Linie durch die Reibung an den
Zahnflanken 42 und 43 transportiert und dabei ständig
beschleunigt. Damit die Einzelfasern 4 bei herkömmlichen
Auflösewalzen in der Zahngarnitur bleiben, sollte dort der
Brustwinkel positiv sein.
Bei der erfindungsgemäßen Auflösewalze 16 sorgen jedoch die
Saugöffnungen 18 dafür, daß trotz negativen Brustwinkels a die
Einzelfasern 4 genügend in die Zahngassen 45 hineingezogen
werden. Sobald jedoch das Ende des Saugbereiches 22 erreicht ist,
sobald also die Saugöffnungen 18 nicht mehr von innen besaugt
sind, sorgt der negative Brustwinkel α dafür, daß die Einzel
fasern 4 sofort die Zahngarnitur 17 verlassen und an das Trans
portmittel 5 übergeben werden können. Dennoch ist, wegen des
Vorhandenseins der Saugöffnungen 18, der negative Brustwinkel α
für den Auskämmeffekt nicht nachteilig.
Die Saugöffnungen 18 erlauben es, daß die Höhe h der Zahnbrust 39
kleiner als herkömmlich sein darf. Auch diese verringerte Höhe h
der Zähne 38 unterstützt das Ablösen der Einzelfasern 4 aus der
Zahngarnitur 17, sobald der Bereich 23 der Übergabe an das
Transportmittel 5 erreicht ist.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Saugöffnungen
18 jeweils in den zwischen zwei Zahnreihen 46 befindlichen
Zahngassen 45 angeordnet. Dabei sollen die Ränder 47 der
Saugöffnungen 18 gut gerundet sein. Wären die Saugöffnungen 18 an
ihrem Anfang und Ende scharfkantig, dann würde nicht nur der
Saugeffekt drastisch verringert, sondern man müßte auch damit
rechnen, daß zu viel Faserflug erzeugt wird. Solange nämlich die
Einzelfasern 4 noch an der Klemmstelle 13 geklemmt sind, gleiten
zunächst die Saugöffnungen 18 schleifend am Faserbart 15 vorbei.
Bei einer scharfen Kante wäre zu befürchten, daß Stücke von
Einzelfasern 4 abgetrennt und der Faserbart 15 geschädigt würden.
Abweichend von dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel zeigt
die stark vergrößerte Fig. 5 eine Zahngarnitur 48, bei welcher
V-förmige Zahngassen 54 gebildet sind. Die Seitenflanken 50 und
51 der die Zahnreihen 55 bildenden Zähne 49 weisen, verglichen
mit Fig. 4, einen relativ großen Neigungswinkel auf. Bei dieser
Zahngarnitur 48 sind Saugöffnungen 52 und 53 vorgesehen, die
nicht in den Zahngassen 54 münden, sondern in den Seitenflanken
50 und 51. Dies ist so zu verstehen, daß jeweils eine Saugöffnung
52 in der rechten Seitenflanke 50 eines Zahnes 49 und die nächste
Saugöffnung 53 in der linken Seitenflanke 51 des nachfolgenden
Zahnes mündet. Durch diese Maßnahme legen sich die Einzelfasern 4
mehr an die Seitenflanken 50 und 51 und weniger an die Zahngassen
54 an. Auch dadurch wird die Auskämmwirkung deutlich verbessert,
so daß die Auflösewalze mit stark verringerter Umfangsge
schwindigkeit laufen kann. Auch bei der Ausführung nach Fig. 5
ist, was zeichnerisch nicht zu erkennen, ein negativer
Brustwinkel α vorgesehen.
Abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist
gemäß Fig. 6 eine Auflösewalze 56 vorgesehen, bei welcher die
Zahngarnitur 57 - in Umlaufrichtung B - periodisch durch Zahnlücken
59 unterbrochen ist. Die Zähne sind somit als Zahnsegmente 58
angeordnet, wobei sich die Saugöffnungen 60 vorzugsweise in den
Bereichen der Zahnlücken 59 befinden. Die Saugöffnungen 60 können
jedoch alternativ über den gesamten Umfang der Auflösewalze 56
verteilt sein.
Derartig angeordnete Zahnsegmente 58 der Zahngarnitur 57 in
Verbindung mit den Zahnlücken 59 geben dem Faserbart 15 die
Möglichkeit, kleine Atembewegungen auszuführen. Dadurch lassen
sich die nicht mehr an der Klemmstelle 13 geklemmten Einzelfasern
4 besser aus dem Faserbart 15 herausziehen. Dadurch wird eine
intensivere Vereinzelung des Fasermaterials 2 zu Einzelfasern 4
erreicht. Die Saugöffnungen 60 in den Zahnlücken 59 ziehen den
Faserbart 15 fest an den Umfang der Auflösewalze 56 heran, so daß
die nachfolgenden Zahnsegmente 58 bestens in den Faserbart 15
eintreten und diesen auskämmen können. Dabei ist es zweckmäßig,
wenn die Zahngassen gut gerundet sind.
Bei der Ausführung nach Fig. 7 enthält die Auflösewalze 61 einen
Garniturring 62, der auswechselbar angeordnet und bei dem die
Zahngarnitur aus dem Vollen herausgeformt ist. Derartige
Garniturringe sind in der Praxis unter der Bezeichnung
"Solidringe" bekannt.
Der Garniturring 62 nach Fig. 7 ist relativ dünnwandig
ausgebildet und auf einen Grundkörper 63 der Auflösewalze 61
aufgepreßt. Der Grundkörper 63 sitzt seinerseits drehfest auf
einer Welle 64, die in einem nur angedeuteten Lagergehäuse 65
gelagert ist. Auf der der Auflösewalze 61 abgewandten Seite des
Lagergehäuses 65 ragt die Welle 64 mit einem nicht dargestellten
Antriebswirtel heraus, der über einen Antriebsriemen antreibbar
ist.
Der Grundkörper 63 ist an seinem Außenumfang mit einer
geschliffenen Zentrierfläche 66 versehen, auf die der
Garniturring 62 mit Preßsitz bei der Montage aufgeschoben wird.
Hierfür weist der Garniturring 62 eine Schräge 67 auf. Der
Grundkörper 63 selbst besitzt eine etwas elastisch ausgebildete
Rückwand 68, wodurch die Montage erleichtert wird.
Man erkennt das im Innern der Auflösewalze 61 befindliche
Saugrohr 69, welches einen Saugschlitz 70 aufweist. Über eine
Querbohrung 71 ist das Saugrohr 69 an eine Unterdruckleitung 72
angeschlossen. An beiden Stirnenden ist das Saugrohr 69 jeweils
durch einen Verschlußstopfen 73 und 78 dichtend verschlossen. Das
Saugrohr 69 trägt einen Saugeinsatz 74, der in bereits
beschriebener Weise einen Saugbereich 75 festlegt, welcher dem
Saugbereich 22 nach Fig. 1 entspricht. Die Saugöffnungen 76 des
Garniturringes 62 befinden sich jeweils zwischen zwei Reihen der
Zähne 77.
Auch bei dem Garniturring 62 nach Fig. 7 ist, was hier nicht
dargestellt ist, wieder vorgesehen, daß ein negativer Brustwinkel
α an den einzelnen Zähnen 77 vorhanden ist.
Claims (12)
1. Vorrichtung zum Auflösen von bandförmig zugeführtem und nach
einer Klemmstelle einen Faserbart bildenden Fasermaterial zu
Einzelfasern sowie zum Übergeben der Einzelfasern an ein
Transportmittel, mit einer zu Drehungen angetriebenen
Auflösewalze, die an ihrem Umfang sowohl mit Saugöffnungen als
auch mit einer Zahngarnitur versehen ist, deren Zähne in
Umlaufrichtung jeweils eine Zahnbrust aufweisen, die gegenüber
einer durch die Zahnspitze gelegten Radialebene einen Brustwinkel
bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Brustwinkel (α) entgegen
der Umlaufrichtung (B) nach rückwärts geneigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Höhe (h) der Zahnbrust (39) maximal 2 mm beträgt.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zahngarnitur (17; 48; 57) parallel zur Umlaufrichtung (B)
verläuft.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahngarnitur (57) in Umlaufrichtung (B)
durch Zahnlücken (59) unterbrochen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Saugöffnungen (60) in den Zahnlücken (59) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen (18; 60; 76) jeweils in
zwischen zwei Zahnreihen (46) befindlichen Zahngassen (45)
angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen (52, 53) in den
Seitenflanken (50, 51) der Zähne (49) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ränder (47) der Saugöffnungen (18) gut
gerundet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahngarnitur (17; 48; 57) auf einem
auswechselbaren Garniturring (62) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahngarnitur (17; 48; 57) aus dem Vollen
herausgearbeitet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Arbeitsbreite (X) der Zahngarnitur
(17; 48; 57) wenigstens 70 mm beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Saugöffnungen (18; 52, 53; 60; 76) im Bereich
(23) der Übergabe an das Transportmittel (5) von innen abgedeckt
sind.
Priority Applications (2)
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