DE19905184C1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirns in einem integrierten Spinn-Zwirnprozeß - Google Patents
Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirns in einem integrierten Spinn-ZwirnprozeßInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirns in einem integrierten bzw. kombinierten Spinn-Zwirnprozeß, enthaltend eine Doppeldraht-Zwirnspindel mit mindestens zwei innerhalb des beim Zwirnprozeß gebildeten Fadenballons angeordneten Spinnrotoren zur Erzeugung der zu verzwirnenden Einzelfäden, in welche Spinnrotoren ausgelöstes Fasermaterial durch jeweils zugeordnete Fasereinspeisungsrohre eingespeist wird, die an Fasermaterial-Auflösungseinheiten angeschlossen sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermaterial-Auflösungseinheiten (3) zu einem einzigen Fasermaterial-Auflösungsaggregat (B) mit gemeinsamen Antriebselementen für beide Auflösungseinheiten (3) zusammengefaßt sind, und daß das Fasermaterial-Auflösungsaggregat zumindest teilweise unterhalb der Doppeldraht-Zwirnspindel (A) zugeordnet ist, um die einzelnen Spindeln relativ eng nebeneinander anordnen zu können, folgt jedes Fasereinspeisungsrohr (8) über einen Teil seiner Länge einer Kreiskrümmung, wobei der Richtungsänderungswinkel alpha zum Krümmungsradius (r) der Rohrmittellinie in einem Verhältnis von DOLLAR F1 = 2,5-3,5 steht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines
Zwirns in einem integrierten Spinn-Zwirnprozeß, enthaltend eine
Doppeldraht-Zwirnspindel mit mindestens zwei innerhalb des beim
Zwirnprozeß gebildeten Fadenballons angeordneten Spinnrotoren
zur Erzeugung der zu verzwirnenden Einzelfäden, in welche Spinn
rotoren aufgelöstes Fasermaterial durch jeweils zugeordnete
Fasereinspeisungsrohre eingespeist wird, die an Fasermaterial-
Auflösungseinheiten angeschlossen sind.
Bei einer derartigen, in der DE 43 31 801 C1 beschriebenen Vor
richtung wird zur Erzeugung von zwei Spinnfäden aufgelöstes Fa
sermaterial zwei innerhalb einer Doppeldraht-Zwirnspindel unter
gebrachten OE-Spinnrotoren zugeführt. Die beiden Spinnrotore
haben dabei im wesentlichen die Funktion der sonst bei üblichen
Doppeldraht-Zwirnspindeln vorgelegten Vorlagespulen, d. h. die
mittels der beiden Spinnrotoren erzeugten Einzel-Spinnfäden
werden im weiteren Prozeßverlauf in der gleichen Weise verarbei
tet und verzwirnt wie die von zwei Vorlagespulen abgezogenen
Einzelfäden.
Die DE 43 07 296 C1 beschreibt eine übliche Doppeldraht-
Zwirnspindel, bei der ein strömungsfähiges Medium, beispiels
weise von einem Luftstrom getragenes aufgelöstes Fasermaterial,
an diametral gegenüberliegenden Stellen in den innerhalb des
beim Zwirnprozeß entstehenden Fadenballons liegenden Raum einge
speist wird.
Die DE 37 34 544 C2 behandelt einen zwischen einer Fasermaterial-
Auflöseeinheit und einem OE-Spinnrotor befindlichen Speisekanal,
der eine von einer Geraden nur geringfügig abweichende, abgewinkel
te Form hat. Ein erster Längenabschnitt dieses Kanals verjüngt
sich in Fasertransportrichtung, wodurch die die Faser transportie
rende Luft beschleunigt wird, was gleichzeitig auch die in ihr
schwimmenden Fasern beschleunigt, wodurch diese sowohl gestreckt
als auch parallelisiert werden. Da die Fasern eine gegenüber
der Luft größere Trägheit haben, können sie in diesem ersten
Längenabschnitt nicht die gleiche Geschwindigkeit erreichen,
wie die sie transportierende Luft. Aus diesem Grund schließt
sich an den ersten, sich konisch verjüngenden Längenabschnitt
unter einem stumpfen Winkel ein im wesentlichen zylindrischer
Längenabschnitt an, in dem die Luft ihre Geschwindigkeit nicht
wesentlich verändert, während die Fasern in diesem Längenab
schnitt eine Nachbeschleunigung erfahren. Die Fasern haben
dabei während ihrer Anpassung an die Luftgeschwindigkeit
Gelegenheit, sich in ihrer Lage zu beruhigen. Insgesamt ist
der Faserspeisekanal so gestaltet, daß die Fasern auf ihrem
Weg von der Fasermaterial-Auflöseeinheit bis in den Spinn
rotor eine möglichst geringfügige Umlenkung erfahren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in der
DE 43 31 801 C1 beschriebene Vorrichtung der eingangs
behandelten Art möglichst raumsparend so zu gestalten,
daß über eine vorgegebene Maschinenlänge möglichst viele
integrierte bzw. kombinierte Spinn-Zwirn-Aggregate ein
schließlich der erforderlichen Fasermaterial-Auflöseein
heiten untergebracht werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Vorrichtung gemäß dem
Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen bzw. Unteran
sprüchen (Ansprüche 2 bis 8) beschrieben.
Dabei kommt eine besondere Bedeutung den jeweils für sich
allein oder in ihrer Gesamtheit betrachteten Merkmalen der abhängigen
Ansprüche 5 bis 8 zu, um eine zuverlässige Einspeisung
des Fasermaterials in die Spinnrotoren zu gewährleisten. Die
gekrümmte Form der Fasereinspeisungsrohre ermöglicht eine
besonders schmale Bauart des jeweils zwei Auflöseeinheiten
umfassenden Fasermaterial-Auflöseaggregates.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Doppeldraht-
Zwirnspindel mit in die Spindel integrierten Spinn
rotoren;
Fig. 2 zeigt auszugsweise und teilweise im Schnitt die Doppel
draht-Zwirnspindel;
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht des erfindungsgemäß verwende
ten Faserspeiserohres.
Fig. 1 zeigt als Teil einer kombinierten Doppeldraht-Spinn-
Zwirnmaschine auszugsweise eine einzelne Doppeldraht-Zwirn
spindel A, die durch ihr Außengehäuse 2 repräsentiert ist.
Die Mittelachse der Zwirnspindel bzw. des Außengehäuses 2 ist
gegenüber der Vertikalen unter einem Winkel von 68-76°, vor
zugsweise 72° schräg stehend an dem ausschnittsweise dargestell
ten Maschinenrahmen 1 angebracht. Durch diese Schrägstellung der
Doppeldraht-Zwirnspindel wird die Bedienung derselben und die
Durchführung von Wartungsarbeiten nach Abnahme des Gehäuse
deckels 2.1 erleichtert, sowie die Gesamtbauhöhe der Maschine
herabgesetzt.
Der Doppeldraht-Zwirnspindel A ist ein Fasermaterial-Auflösungs
aggregat B vorgeschaltet, das zwei im wesentlichen schematisch
dargestellte Fasermaterial-Auflösungseinheiten 3 umfaßt, denen
mittels der üblichen Einzugswalzen 4 Faserbänder FB aus Kannen
5 zugeführt werden. Auf die beiden Einzugswalzen 4 folgen je
weils Fasermaterial-Auflösungswalzen, von denen für die links
dargestellte Auflösungseinheit 3 die eine Auflösungswalze 7
schematisiert dargestellt ist.
In dem Gehäuse 6 des Fasermaterial-Auflösungsaggregates B sind
zwei (nicht dargestellte) Antriebsmotore untergebracht, und zwar
jeweils einer für die beiden Einzugswalzen 4 sowie einer für
die beiden Auflösungswalzen 7.
Jede Auflösungseinheit 3 ist über jeweils ein Fasereinspeisungs
rohr 8 an die Doppeldraht-Zwirnspindel A bzw. an das Gehäuse 2
angeschlossen, um in der in Fig. 2 dargestellten Weise aufge
löstes Fasermaterial in die innerhalb der Doppeldraht-Zwirn
spindel gelagerten OE-Spinnrotoren 9 zuzuführen. Von den beiden
achssymmetrisch in der Doppeldraht-Zwirnspindeln angeordneten
Spinnrotoren ist nur einer, d. h. der linksliegende Spinnrotor 9
dargestellt.
Bei der insbesondere in Fig. 2 ausschnittsweise dargestellten
Doppeldraht-Zwirnspindel 8 mit integrierten Spinnrotoren 9
handelt es sich um ein übliches kombiniertes Spinn-Zwirnsystem,
wie es in der DE 43 31 801 C1 beschrieben ist.
Bei diesem bekannten kombinierten Spinn-Zwirnprozeß unter
Verwendung einer Doppeldraht-Zwirnspindel besteht der Grund
gedanke darin, das in die Zwirnspindel durch den rotierenden
Fadenballon eingeleitete Fasermaterial direkt zur Herstellung
eines Zwirns aus mindestens zwei Spinnfäden zu verwenden. Das
Fasermaterial wird so in die Spinnrotore eingespeist, daß es
einerseits den Ballon nicht stört und andererseits genügend
Raum vorhanden ist, um innerhalb des vom Fadenballon definierten
Raumes mehrere Spinnaggregate vorzugsweise in Form von OE-Spinn
rotoren unterzubringen, denen das Fasermaterial in getrennten
Strömen zugeführt wird. Die von den Spinnrotoren abgezogenen
Spinnfäden durchlaufen gemeinsam die Spindelhohlachse und den
Fadenballon. Die beiden Spinnrotore und deren Antriebsmechanis
men nehmen dabei den bei sonst üblichen Doppeldraht-Zwirnver
fahren bisher von den notwendigen Vorlagespulen eingenommenen
Raum ein.
Bezogen auf die Darstellung von Fig. 2 wird für jeden Spinn
rotor 9 Fasermaterial durch die durch den Fadenballon oder ein
den Fadenballon entsprechendes Fadenführungsrohr 10a gebildete
Hüllkurve dem Innenraum der Spindel zugeführt. Die beiden Spinn
rotoren werden elektromotorisch entgegengesetzt zur Drehrichtung
des Spindelrotors der Doppeldraht-Zwirnspindel angetrieben. Aus
jedem Spinnrotor wird ein Spinnfaden F1, F2 nach oben abgezogen
und der Hohlachse 10 der Doppeldraht-Zwirnspindel zugeführt. Der
durch die Spindelhohlachse 10 nach unten geführte Faden wird
anschließend durch den üblichen (nicht dargestellten) Faden
leitkanal radial nach außen weitergefördert und entlang des
mit dem Spindelrotor mitrotierenden Fadenleitrohres 10a nach oben
umgelenkt und zu einer im Mittelpunkt des Gehäusedeckes 2.1
befindlichen Zentrieröse und anschließend über eine Umlenk
rolle 11 zum Abszugswerk 12 und weiter zu einem üblichen Faden
aufwickelaggregat C weitergefördert.
Anstelle eines Fadenleitrohres 10a kann der Ballonfaden auch
entlang eines bei einer Doppeldraht-Zwirnspindel üblichen
Ballonbegrenzers geführt sein.
Bei diesem bekannten Spinn-Zwirnprozeß durchschneidet entweder
der Ballonfaden oder das Fadenführungsrohr 10a in seinem oberen
Bereich bei jeder Drehung einmal den durch das jeweilige Faser
einspeisungsrohr 8 zugeführten Faserstrom, der durch einen an
schließenden Fasermaterial-Zuführungskanal 13 unmittelbar in
den Spinnrotor 9 eingespeist wird.
Die Zuführung bzw. Einspeisung des aufgelösten Fasermaterials
zu den bzw. in die OE-Spinnrotore 9 erfolgt gemäß DE 43 31 801 C1
mittels Unterdruck, der im Bereich der Spinnrotore durch ein im
Bereich der Spindelhohlachse verlaufendes Saugrohr aufgebaut
wird, das an seinem äußeren Ende an eine Saugquelle angeschlossen
ist. An das innere Ende dieses Saugrohres sind Luftkanäle ange
schlossen, die so geführt sind, daß sie in den Fasermaterial-
Einspeisungsrohren der Spinnrotore einen in Richtung der Faser
einspeisung negativen, die Fasereinspeisung zu den Spinnrotoren
bewirkenden Druckgradienten aufbauen.
Es wird nochmals darauf hingewiesen, daß die Erfindung sich
nicht auf das Konzept und die Konstruktion der kombinierten
bzw. integrierten Spinn-Zwirnvorrichtung bezieht, sondern
ausschließlich auf das zugeordnete Konzept der Fasermaterialeinspeisung
bis in den von dem Außengehäuse 2 der Doppeldraht-Zwirnspindel
A umgebenen Raum.
Dieses Konzept besteht im wesentlichen darin, der einzelnen
Doppeldraht-Zwirnspindel A ein Fasermaterial-Auflösungsaggre
gat B auf engstem Raum so zuzuordnen, daß einerseits eine
zuverlässige Fasermaterialeinspeisung in die innerhalb der
Doppeldraht-Zwirnspindel angeordneten Spinnrotore und anderer
seits auch ein möglichst einfacher Zugang zur Doppeldraht-
Zwirnspindel gewährleistet ist, wobei andererseits auch das
Fasermaterial-Auflösungsaggregat mit möglichst wenigen Antriebs
elementen ausgestattet sein soll.
Der optimale Zugang zur Doppeldraht-Zwirnspindel wird dadurch
erreicht, daß die Mittelachse der einzelnen Doppeldraht-Zwirn
spindel A gegenüber der Vertikalen in einem bestimmten Winkel
geneigt ist, so daß nach Abnahme des Gehäusedeckels 2.1 ein
möglichst ungestörter Zugang zum Inneren der Doppeldraht-Zwirn
spindel möglich ist. Infolge der Schrägstellung der Doppeldraht-
Zwirnspindel ist unterhalb derselben Raum für die Anbringung
des Fasermaterial-Auflösungsaggregates B, dessen beiden Auflö
sungseinheiten 3 mittels der Fasereinspeisungsrohre 8 an dia
metral gegenüberliegenden Punkten an das Außengehäuse 2 der
Doppeldraht-Zwirnspindel A angeschlossen sind. Die beiden Faser
einspeisungsrohre 8 weisen zu diesem Zweck jeweils einen
Krümmungsabschnitt mit einem Richtungsänderungswinkel α in
der Größenordnung von 95 bis 105° und einem durch die Rohr
mittellinie gezogenen Krümmungsradius r in der Größenordnung
von 30 bis 40 mm auf. Um eine optimale Ausrichtung der durch
die Fasereinspeisungsrohre 8 strömenden Fasern zu gewährleisten,
verhält sich das Fasereinspeisungsrohr im Bereich seiner Kreis
bogenkrümmung derart, daß der Rohrinnendurchmesser am Beginn
der Krümmung vorzugsweise 8 mm und am Ende der Krümmung vorzugs
weise 6 mm beträgt. Die Durchmesserreduzierung erfolgt dabei
Linear bzw. stetig.
Bei einer derartigen Dimensionierung des Fasereinspeisungsrohres
8 insbesondere im Bereich der Kreiskrümmung verlieren die bei
Krümmern auftretenden Ablösewirbel und Sekundärströmungen ins
besondere im Bereich der Innenkrümmungen beim Fasermaterial
transport weitgehend ihre negativen Effekte.
Claims (9)
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirns in einem integrier
ten bzw. kombinierten Spinn-Zwirnprozeß, enthaltend eine
Doppeldraht-Zwirnspindel mit mindestens zwei innerhalb des
beim Zwirnprozeß gebildeten Fadenballons angeordneten Spinn
rotoren zur Erzeugung der zu verzwirnenden Einzelfäden, in
welche Spinnrotoren aufgelöstes Fasermaterial durch jeweils
zugeordnete, nur im Bereich des Fadenballons oder eines Fadenführungsrohres (10a)
konstruktiv unterbrochene, Fasereinspeisungsrohre eingespeist wird, die an
Fasermaterial-Auflösungseinheiten angeschlossen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Fasermaterial-Auflösungseinheiten
(3) zu einem einzigen Fasermaterial-Auflösungsaggregat (B) mit
gemeinsamen Antriebselementen für beide Auflösungseinheiten
(3) zusammengefaßt sind, und daß das Fasermaterial-Auflösungs
aggregat zumindest teilweise unterhalb der Doppeldraht-
Zwirnspindel (A) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Doppeldraht-Zwirnspindel (A) mit gegenüber der Vertikalen
schräg stehender Mittelachse mittig über dem Fasermaterial
einspeisungsaggregat (B) gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mittelachse der Doppeldraht-Zwirnspindel (A) gegenüber der
Vertikalen unter einem Winkel von 68-76°, vorzugsweise
72° schräg gestellt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
gekennzeichnet, daß die Doppeldraht-Zwirnspindel (A) ein
Außengehäuse (2) mit Gehäusedeckel (2.1) aufweist, das mit
einer zentrischen Zentrieröffnung (2.2) versehen ist und
an seiner Außenseite eine Fadenumlenkrolle (11) trägt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Fasereinspeisungsrohr (8) über einen
Teil seiner Länge einer Kreiskrümmung folgt, und daß der
Richtungsänderungswinkel zum Krümmungsradius (r) der Rohr
mittellinie in einem Verhältnis von α/r = 2,5 bis 3,5
steht.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß jedes Fasereinspeisungsrohr (8) einen
Kreisbogen-Krümmungsabschnitt mit einem Richtungsänderungs
winkel α in der Größenordnung von 95 bis 105°, vorzugs
weise 98,8°, hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß,
bezogen auf die Rohrmittellinie, der Krümmungsradius (r) eine
Größe von 30 bis 40 mm, vorzugsweise 35 mm, hat.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Fasereinspeisungsrohr im Krümmungsbereich einen sich
stetig von 8 mm auf 6 mm abnehmenden Innendurchmesser hat.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei Spinnrotore (9) achssymmetrisch zur Mittel
achse der Doppeldraht-Zwirnspindel (A) angeordnet sind und die
Fasereinspeisungsrohre (8) an diametral gegenüberliegenden
Punkten an das Außengehäuse (2) der Doppeldraht-Zwirnspindel
(A) angeschlossen sind.
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