DE2812471C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens aus Einzelfasern mit zwei gleichsinnig rotierenden, miteinander einen engsten Spalt bildenden Walzen, von denen wenigstens eine einen porösen Mantel aufweist und eine Luftabsaugeinrichtung enthält, deren Mündungsfläche im Bereich des engsten Spaltes gegen den Innenumfang gerichtet ist und die durch den porösen Mantel hindurch ein Druckgefälle vom Walzenäußeren zum Walzeninneren erzeugt, und mit einer Zuführ- und Auflöseeinrichtung für Faserband, die mit dem Bereich des engsten Spaltes über einen Faserzuführkanal verbunden ist, der als Strömungskanal für einen Druckluftstrom ausgebildet ist, und die eine mit einer Zahngarnitur versehene Auflösewalze enthält, die in einer unter Überdruck setzbaren Auflösekammer angeordnet ist, die zu dem Faserzuführkanal hin offen ist, wobei der Auflösewalze Einzugsglieder mit einem vorausgehenden Einlaßkanal vorgeordnet sind, insbesondere nach Patent 27 32 678.

Es ist auch ein Bandeinlauftrichter bekannt (DE-AS 11 37 982), dessen Querschnitt bis zu einer bestimmten Grenze kontinuierlich abnimmt und dann in eine starke Erweiterung übergeht, von der aus eine enge Bohrung weiterführt. An die Erweiterung ist eine Absaugleitung angeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Gegenstand des Hauptpatentes so weiterzubilden, daß selbst dünne Faserbänder sicher eingezogen werden können, wenn Überdruck im Auflöseaggregat herrscht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Einlaßkanal zwei hintereinander angeordnete Düsen aufweist, zwischen denen eine mit der Umgebung in Verbindung stehende Öffnung vorgesehen ist, und daß der Abstand der in Faserbandlaufrichtung ersten Düse von den Einzugsgliedern (Klemmpunkt) kleiner als die Länge der Einzelfasern des verarbeiteten Faserbandes ist.

Durch diese einfache Änderung ist es möglich, Faserbänder oder Lunten von ca. 6000 dtex sicher einzuführen. Dabei arbeitet die Einführung sicher, auch wenn Überdruck im Auflöseaggregat herrscht.

Damit wird auch sichergestellt, daß eine Anpassung an die Faserlängen erfolgt. Dadurch ist es möglich, nicht nur Faserbänder (Lunten) von 6000 dtex, sondern auch mit Faserlängen von ca. 40 mm sicher einzuführen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert:

Es stellen dar:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Offenend-Spinnvorrichtung entlang der Fadenbildungslinie;

Fig. 2 einen Querschnitt durch dieselbe Vorrichtung;

Fig. 3, 4 einen Querschnitt durch eine Auflöseeinheit.

Die Spinnnvorrichtung nach Fig. 1, 2 besteht aus den Walzen (1 und 2) deren Mäntel luftdurchlässig sind (Lochung 3). Die Walzen (1, 2) sind fliegend gelagert und an der einen Seite durch die Wellen (4), Riemenscheibe (6), Treibriemchen (7) und Motor (5) gleichsinnig angetrieben.

Die Auflöseeinrichtung (8) ist von einem Überdruckgehäuse (14) umgeben und weist die Einlaßöffnung (9) für das Faserband (10) auf. Durch diese wird das Faserband (10) mittels Förderwalze (11) eingezogen und durch Auflösewalze (12) in Einzelfasern (15) zerlegt. Die Auflösewalze (12) weist auf ihrem Umfang eine Zahnung (13) auf, durch die die Einzelfasern (15) aus dem Faserband (10) gelöst werden. Durch Zentrifugal- und Luftströmungskräfte werden die Einzelfasern (15) von der Auflösewalze (12) abgelöst und in den Strömungskanal (16) gefördert. Durch die besondere Ausbildung des Strömungskanals (16) und eine entsprechende Luftführung in dem Strömungskanal (16) werden die Fasern (15) parallel zu der Mündung (17) gedreht sowie gestreckt. Die Fasern (15) verlassen die Mündung (17) des Strömungskanals (16) auf diese Weise unter einem möglichst geringen Winkel zur Fadenbildungslinie und fliegen frei der Fadenbildungslinie zu. Dort werden sie durch Berührung mit den Walzen (1, 2) in dem zwischen diesen gebildeten Zwickel unter Einwirkung der die Wandungen durchdringenden Luftströmungen zum Faden (18) verzwirnt. Die Luftströmungen in Bezug auf beide Walzen (1, 2) werden durch Luftabsaugeinrichtungen erzeugt, bestehend aus Luftabsaugstutzen (22) und (23) mit dem Unterdruck P₃ über den Luftabsaugstutzen (21) im Bereich der Mündungsflächen (24 bzw. 25), die sich dem Innenumfang der Walzen (1, 2) anschmiegen. Die Mündungsflächen (24, 25) sind - in Drehrichtung der jeweiligen Walzen (1, 2) gesehen - im wesentlichen vor dem zwischen den Walzen (1 und 2) gebildeten engsten Spalt angeordnet. Dabei sollten sich die Mündungsflächen (24, 25) überlappen, wobei ein bevorzugter Überlappungsbereich zwischen 0- bis 10mal Fadendurchmesser liegt. Hierbei wird ein theoretischer Fadendurchmesser d zugrundegelegt, der nach der Formel

berechnet wird. In dieser Formel bedeutet:

γ=das spezifische Gewicht in g/cm³
Nm=Nummer metrisch in Meter pro Gramm.

Der Überlappungsbereich ist vorzugsweise 0- bis 10mal Fadendurchmesser vor dem engsten Spalt - von der Mündung des Strömungskanals (16) aus gesehen - angeordnet. Die Mündungen erstrecken sich über eine gewisse Länge, die im wesentlichen der Länge des luftdurchlässigen Teils der Walzen (1, 2) entspricht, parallel zu der Fadenbildungslinie.

Die Auflöseeinrichtung (8) ist von einem luftdichten Überdruckgehäuse (14) umgeben. Die Wandungen dieses Gehäuses (14) werden lediglich von dem Strömungskanal (16), den Wellen der Auflöse- und Förderwalzen (12 bzw. 11) sowie der Fasereinlaßöffnung (9) und dem Luftzufuhrstutzen durchdrungen.

In dem Gehäuse (14) wird ein vorzugsweise konstanter Druck P_ü aufrechterhalten, wozu über eine Meßeinrichtung (26) und Drucklufterzeuger (14.1) eine Regelung des Luftdrucks P_ü erfolgen kann. Zwischen dem Überdruckgehäuse (14) und der Kammer der Auflösewalze (12) ist ein Verbindungskanal (14.2) und weitere nach Zweckmäßigkeit angebrachte Kanäle (z. B. 14.3) vorgesehen. Der Kanal (14.3) dient insbesondere dazu, in dem Gehäuse der Auflösewalze (12) einen Luftstrom gegen die Laufrichtung der Auflösewalze (12) zu erzeugen. Dadurch werden die Fasern (15) von der Auflösewalze (12) abgelöst und die Luftströmung in dem Strömungskanal (16) vergleichmäßigt.

Das Gehäuse (14) wird im Bereich der Faserbandeinlaßöffnung (9) durch den Trichter (20) abgedichtet. Der Trichter (20) weist erfindungsgemäß die Düsen (20.1 und 20.2) auf. Der Abstand der Düse (20.1) zum Klemmpunkt (20.3) zwischen der Förderwalze (11) und der Gegendruckplatte (20.4) ist kleiner als die Stapellänge der Einzelfasern (15). Zwischen den beiden Düsen (20.1 und 20.2) mündet der Luftkanal (20.5), welcher den Trichterkanal und insbesondere eine in den Trichterkanal zwischen den Düsen (20.1 und 20.2) eingelassene Ringnut (20.6) mit der Atmosphäre verbindet (Fig. 3).

Durch diese Ausbildung des Trichters (20) kann die als Leckverlust durch den Trichterkanal entweichende Luft expandieren, ohne das von der Förderwalze (11) eingezogene Faserband (10) zu zerstören.

Desweiteren sei noch erwähnt, daß der Strömungskanal (16) gegenüber dem Faden (18) bzw. der Mündung (17) unter einem Winkel α derart geneigt ist, daß die auf die Fadenbildungslinie fliegenden Fasern (15) eine Bewegungskomponente haben, die gegen die Fadenabzugsrichtung (19) gerichtet ist. Durch diese Anordnung des Kanals (16) läßt sich eine wesentliche Vergleichmäßigung des Fadens (18) erreichen. Der Winkel α soll dabei möglichst klein sein und liegt vorzugsweise unter 45°.

Die beschriebene Vorrichtung erlaubt nun die folgende Arbeitsweise.

Mittels Drucklufterzeuger (14.1) wird in dem Gehäuse (14) ein konstanter Luftdruck P_ü erzeugt, der sich über die Fasereinlaßöffnung (9) und den Verbindungskanal (14.2) sowie eventuelle weitere Kanäle (14.3) auch in der Kammer der Auflösewalze (12) einstellt.

Infolge des in dem Strömungskanal (16) von P_ü über P₁ bis P₂ eintretenden Druckabfalls stellt sich dort eine definierte Luftströmung ein. Diese Luftströmung führt dazu, daß das Faserband (10) hinter der Förderwalze (11) durch die Auflösewalze (12) mit der Zahnung (13) zu Einzelfassern (15) aufgelöst wird, daß die einzelnen Fasern (15) von der Auflösewalze (12) als frei fliegende Faserwolke abgeschleudert und abgeblasen, sodann parallelisiert, ausgerichtet und gestreckt sowie mit hoher Geschwindigkeit zur Fadenbildungslinie gefördert werden. Im Bereich der Fadenbildungslinie herrscht der Atmosphärendruck P₂. Im Bereich des engsten Spaltes zwischen den Walzen (1 und 2) werden nun die Einzelfasern (15) vor den Mündungsflächen (24 und 25) der Absaugeinrichtung (22, 23) gesammelt und zu einem Faden (18) zusammengedreht. In den Luftabsaugeinrichtungen (22, 23) herrscht ein Unterdruck P₃, welcher kleiner als der Atmosphärendruck P₂ ist.

Die Luftdrücke P_ü, P₁, P₂ und P₃ sind also kaskadenartig gestuft und den einzelnen Prozeßschritten des Spinnverfahrens angepaßt. Der Druck P₁ im Strömungskanal nimmt dabei vom Beginn bis zur Mündung des Strömungskanals von P_ü bis P₂ ab und ist insofern höher als der atmosphäreische Luftdruck P₂, während der in den Absaugeinrichtungen entstehende Luftdruck P₃ stets geringer als der atmosphärische Luftdruck P₂ ist. Geeignete Werte für den Druck P_ü liegen bei 200 bis 1000 mm Ws Überdruck mit den günstigsten Werten im unteren Bereich. Günstige Werte für den Druck P₃ liegen bei 1000 bis 2500 mm Ws Unterdruck.

In Fig. 4 ist eine Alternativausführung des erfindungsgemäßen Trichters (20) nach Fig. 3 zum Verschließen der Fasereinlaßöffnung (9) dargestellt. Der Trichter (20) ermöglicht es auch, ein Faserband (10) geringen Titers auf der sonst unveränderten Maschine zu verarbeiten.

Um dünne Faserbänder (10) in die Auflöseeinrichtung (8) einzuziehen, wird in Einzugsrichtung vor der Förderwalze (11) der in Fig. 4 dargestellte Trichter (20) in die Faserbandeinlaßöffnung (9) der Auflöseeinrichtung (8) eingesetzt.

Der Trichter (20) besteht aus zwei ineinandergeschachtelten Düsengehäusen (41 und 42). Das äußere Düsengehäuse (41) kann auch direkt in das Gehäuse (14) integriert sein. Das Düsengehäuse (41) formt mit seinem in Faserbandtransportrichtung vorderen Ende eine Düse (43), die oberhalb der Förderwalze (11) angeordnet ist.

In das in Faserbandlaufrichtung zweite Düsengehäuse (41) ist ein in Faserbandlaufrichtung erstes Düsengehäuse (42) eingebracht. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß zwischen dem zweiten und dem ersten Düsengehäuse 41 bzw. 42 ein weitgehend umlaufender Spalt (44) freibleibt, der mit der Umgebung der Auflöseeinrichtung (8) in Verbindung steht. Das erste Düsengehäuse (42) bildet an seinem vorderen Ende eine Düse (45), die mit einem geringen Abstand vor dem Einlauf in die zweite Düse (43) endet. Der Abstand vom Einlauf in die Düse (45) zum Klemmpunkt (20.3) an der Förderwalze (11) ist hierbei erfindungsgemäß geringer als die Länge der Einzelfasern (15) in dem Faserband (10). Die Durchtrittsöffnung in den Düsen (43 und 45) sind unterschiedlich und zwar derart, daß die Düsenöffnung der Düse (45) größer ist als die der Düse (43). Da in der Auflöseeinrichtung (8) üblicherweise ein Überdruck herrscht, wird mit dieser Anordnung eine Dichtwirkung erreicht. Die Dichtwirkung ist jedoch nicht so bemessen, daß keine Luft mehr entgegen der Faserbandeinzugsrichtung in die Umgebung dringen kann.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Trichters (20) wird jedoch verhindert, daß die an einer üblichen Faserbandeinlaßöffnung (9) ausströmende Luft infolge plötzlicher Expansion das Faserband (10) zerreißt. Dies wird dadurch errreicht, daß der Abstand der Düsen (20.1, 45) vom Klemmpunkt (20.3) an der Förderwalze (11) kleiner als die Länge der Einzelfasern (15) ist und daß zwischen den Düsen (20.1, 20.2 bzw. 43, 45) die unter Überdruck P_ü stehende Luft zur Umgebung entweichen kann. Dadurch sind nicht mehr die Einzelfasern (15) in ihrer gesamten Länge der ausströmenden Luft ausgesetzt, da die Querschnitte der Düsen (20.1, 20.2 bzw. 43,45) gleichzeitig auch eine Reibwirkung auf das eingeführte Faserband (10) ausüben, so daß eine geringe Klemmwirkung entsteht. Zusätzlich wird mit dieser Vorrichtung erreicht, daß in der ersten Düsen (20.1, 45) keine turbulente Strömung vorhanden ist, so daß der Einzug in diesem Bereich problemlos ablaufen kann.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens aus Einzelfasern mit zwei gleichsinnig rotierenden, miteinander einen engsten Spalt bildenden Walzen, von denen wengistens eine einen porösen Mantel aufweist und eine Luftabsaugeinrichtung enthält, deren Mündungsfläche im Bereich des engsten Spaltes gegen den Innenumfang gerichtet ist und die durch den porösen Mantel hindurch ein Druckgefälle vom Walzenäußeren zum Walzeninneren erzeugt, und mit einer Zuführ- und Auflöseeinrichtung für Faserband, die mit dem Bereich des engsten Spaltes über einen Faserzuführkanal verbunden ist, der als Strömungskanal für einen Druckluftstrom ausgebildet ist, und die eine mit einer Zahngarnitur versehene Auflösewalze enthält, die in einer unter Überdruck setzbaren Auflösekammer angeordnet ist, die zu dem Faserzuführkanal hin offen ist, wobei der Auflösewalze Einzugsglieder mit einer vorausgehenden Einlaßkanal vorgeordnet sind, nach Patent 27 32 678, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßkanal zwei hintereinander angeordnete Düsen (20.1, 20.2; 43, 45) aufweist, zwischen denen eine mit der Umgebung in Verbindung stehende Öffnung (20.5; 44) vorgesehen ist, und daß der Abstand der in Faserbandlaufrichtung ersten Düse (20.1; 45) von den Einzugsgliedern (Klemmpunkt 20.3) kleiner als die Länge der Einzelfasern des verarbeiteten Fasermaterials ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnung der in der Faserbandlaufrichtung ersten Düse (20.1; 45) größer als die der zweiten Düse (20.2; 43) ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20.1, 20.2; 43, 45) austauschbar angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (20.1, 20.2; 43, 45) durch die Ausläufe zweier ineinander geschachtelter Trichter (41, 42) gebildet werden, wobei zwischen der Außenwand des in Faserbandlaufrichtung ersten Trichters (42) und der Innenwand des in Faserbandlaufrichtung zweiten Trichters (41) ein umlaufender Ringspalt (44) vorhanden ist.