DE19905184C1 - Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirns in einem integrierten Spinn-Zwirnprozeß - Google Patents

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.