DE2930998C2

DE2930998C2 - Friktions-Spinneinrichtung zum Verspinnen von Spinnfasern

Info

Publication number: DE2930998C2
Application number: DE19792930998
Authority: DE
Inventors: Herbert 5609 Hückeswagen Schiminski; Herbert 5630 Remscheid Turk
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1986-03-27
Also published as: DE2930998A1

Description

2. Spinneinrichtung nach Anspruch 1,
Kennzeichen:

der Luftunterdruck an der in den Zwickel fördernden Siebwalze (1) ist ein Viertel des Luftunterdrucks an der aus dem Zwickel fördernden Siebwalze (2).

3. Spinneinrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2,

Kennzeichen:

der Luftunterdruck an der in den Zwickel fördernden Siebwalze (1) liegt zwischen 200 und 800 mmWS;

der Luftunterdruck an der aus dem Zwickel fördernden Siebwalze (2) liegt zwischen 2000 und 3200 mmWS.

4. Spinneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

Kennzeichen:

der engste Spalt ist kleiner als der Fadendurchmesser, so daß die Fadenbildungslinie sich im Zwickelbereich oberhalb des engsten Spaltes ausbildet.

5. Spinneinrichtung nach Anspruch 4,
Kennzeichen:

die Mündungsfläche der Absaugeinrichtung (4) an der aus dem Zwickel fördernden Siebwalze (2) liegt mit ihrer geradlinigen Begrenzung (23) zwischen dem engsten Spalt und der Fadenbildungslinie.

6. Spinneinrichtung nach Anspruch 5,
Kennzeichen:

die Mündungsfläche an der aus dem Zwickel fördernden Siebwalze (2) erstreckt sich aus dem Bereich vor dem engsten Spalt bis in den Bereich zwischen Fadenbildungslinie und engstem Spalt.

7. Spinneinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

Kennzeichen:

die Innenoberfläche der in den Zwickel fördernden Siebwalze (1) ist im Anschluß an die hintere geradlinige Begrenzungskante (22) durch eine ortsfeste Abdeckung (24), welche sich bis in den Bereich des engsten Spaltes erstreckt, abgedeckt

8. Spinneinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:

der engste Spalt wird in Fadenlaufrichtung derart weiter, daß die Fadenbildungslinie parallel zu dem engsten Spalt Hegt

9. Spinneinrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:

der Abstand der Begrenzungskanten (22,23) der Absaugeinrichtungen (3,4), welche der Fadenbildungslinie benachbart sind, haben — in Fadenlaufrichtung — einen zunehmenden Abstand vom engsten Spalt

10. S^r|inneinrichtun^or nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,

Kennzeichen:

die Weite (5) des engsten Spaltes beträgt 0,02 bis 0,1 mm.

11. Spinneinrichtung insbesondere nach einem oder mehreren de; vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:

die Oberflächengeschwindigkeit der Siebwalzen (1, 2) an Stellen gleichen Durchmessers ist bis zu 10% unterschiedlich.

IZ Spinneinrichtung nach Anspruch 11,
Kennzeichen:

die Oberflächengeschwindigkeit der aus dem Spalt herausfördernden Siebwalze (2) ist größer als die der Siebwalze (1).

Durch die deutschen Offenlegungsschriften 26 13 263 und 26 56 787 sind Spinneinrichtungen zum Friktionsspinnen bekannt, die aus zwei benachbarten, perforierten Oberflächen mit von der Friktionsseite abgewandten Luftabsaugeinrichtungen bestehen, wobei die Luftabsaugeinrichtungen derart angeordnet sind, daß die jeder Oberfläche zugeordnete Luftabsaugeinrichtung — in Bewegungsrichtung der jeweiligen Oberfläche betrachtet — vor der Fadenbildungslinie angeordnet ist. Friktions-Spinneinrichtungen mit einer derartigen An-Ordnung der Absaugeinrichtungen bringen hervorragende Ergebnisse hinsichtlich des ersponnenen Fadens. Nachteilig ist jedoch der hohe Luftverbrauch der Absaugeinrichtungen.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Friktions-Spinneinrichtung zu schaffen, bei welcher der Luftverbrauch der Absaugeinrichtungen wesentlich verringert wird.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Wider Erwarten hat die Spinneinrichtung nach der Erfindung aber auch trotz der relativ zum Fadenlauf bzw. der Fadenbildungslinie in geometrischer Hinsicht asymmetrische Anordnung der Friktionsoberflächen und Luftströmungen und trotz der Ungleichheit der Stärke der Luftströmungen nicht nur eine Minderung des Luftverbrauchs, sondern auch gleichwertige Spinnergebnisse geliefert. Ferner besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, die Spinneinrichtung für ein breiteres Spektrum von Garntypen oh-

ne besonders genaue und feinfühlige Einstellung einzusetzen.

Hierzu wird der Fadendurchmesser der auf der Spinneinrichtung herzustellenden Fäden z. B. nach den in der DE-OS 26 56 787 angegebenen Formeln berechnet Die Berechnung erfolgt für den kleinsten, herzustellenden Fadendurchmesser. Der engste Spalt zwischen den Walzen wird sodann kleiner als der kleinste Fadendurchmesser eingestellt Die obere Begrenzungslinie der Luftabsaugeinrichtung, welche der aus dem Zwickel fördernden Walze zugeordnet ist, wird zwischen den Fadenbildungslinie des kleinsten Fadendurchmessers und dem engsten Spalt angeordnet Bei dieser Einstellung der Spinneinrichtung können sodann auch niedrigere Garnnummern (größere Fadendurchmesser) hergestellt werden.

Für die Spinneinrichtung nach dieser Erfindung wird also der engste Spalt für einen bestimmten Bereich von Garnnummern fest eingestellt und zwar derart, daß der engste Spalt kleiner ist als der kleinste Gamdurchinesser. Hierdurch ergibt sich, daß jede Garntype ^ine nach ihrem Durchmesser unterschiedliche Fadenbüdungslinie einnimmt Die Fadenbüdungslinie liegt im wesentlichen dort, wo die Weite des zwischen den Walzenoberflächen gebildeten Zwickels dem Fadendurchmesser entspricht Dadurch, daß die Absaugeinrichtungen sich mit ihrer der Fadenbildungslinie zugeordneten Begrenzungslinie nicht berühren und nicht überlappen, ist eine Anpassung der Einstellung der Absaugeinrichtungen auf den jeweiligen Fadendurchmesser nicht erforder-Hch. Nach diesem Aspekt der Erfindung wird die Fadenbildungslinie also in an sich bekannter Weise aus dem Bereich des engsten Spalts in den davorliegenden Zwikkel verlegt und allein durch die Weite des zwischen den Walzen gebildeten Zwickels einerseits und den Fadendurchmesser andererseits bestimmt Hierdurch entsteht unterhalb der Fadenbildungslinie, insbesondere zwischen dieser und der Ebene des engsten Spalts in demjenigen ZwicLelbereich durch die Absaugeinrichtung, welche der aus dem Zwickelbereich fördernden Walze zugeordnet ist, ein Unterdruck. Durch dieren Unterdruck wird der Faden in den Zwickel gezogen. Hierdurch wird die von der Walzenoberfläche ausgeübte Friktion auf den Faden erhöht Die Absaugeinrichtung an der in den Zwickel fördernden Walze sorgt insbesondere auch für die Abfuhr der Luft welche durch die Fasereinspeiseeinrichtung mitgeführt wird. Hierzu wird nach Anspruch 3 vorgeschlagen, daß die Begrenzungslinie der Absaugeinrichtung, welche der in den Zwickel fördernden Walze zugeordnet ist, vor oder auf der Fadenbildungüinie, und zwar vorzugsweise auf oder vor der Fadenbildungslinie des größten herzustellenden Garndurchmessers liegen soll. Mit dieser Art der Luftführung bleiben einerseits die Vorteile der durch die Hauptanmeldung unter Schutz gestellten Luftführung erhalten. Zum anderen wird die Luftführung derart funktionsgerecht modifiziert, daß bei gleicher Garnqualität eine Senkung des Luftverbrauchs ermöglicht und die Bedienung und Einstellung der Spinneinrichtung vereinfacht wird.

Die Zufuhr der Fasern geschieht vorzugsweise durch ein luftführendes Faserleitrohr, dessen Mündung auf den Zwickelbereich vor dem engsten Spalt gerichtet ist, z. B beschrieben ir- den DE-OS 26 56 787, 27 32 678 und 28 03 904.

Die Walzen sind vorzugsweise als Hyperboloide ausgeführt, vorzugsweise als an der dünnsten Stelle abgeschnittene Hyperboloide, wie sie in den DE-AS 27 39 410 und 28 03 904 beschrieben sind.

Vorteilhafte Bereiche der Luftdrücke sind in den weiteren Ansprüchen angegeben. Von besonderem Vorteil für den Luftverbrauch einerseits aber auch Betriebssicherheit und Zwirnergebnis andererseits ist es, wenn — wie durch Anspruch 6 vorgeschlagen — die Innenoberfläche der in den Zwickel fördernden Walze im Anschluß an die geradlinige Begrenzungskante der Absaugeinrichtung — in Drehrichtung der Walze gesehen — durch eine ortsfeste Abdeckung, welche sich bis in den Bereich des engsten Spalts und vorzugsweise darüber hinaus erstreckt, abgedeckt ist Hierdurch kann der Unterdruck in den Zwickelbereich zwischen Fadenbildungslinie und engstem Spalt erhöht werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 die schematische Darstellung einer Friktions-Spinneinrichtung mit Faserzufuhr;

F i g. 2 die schematische Anordnung der Absaugeinrichtungen innerhalb der beiden Walzen einer Friktions-Spinneinrichtung.

Die Erfindung ist für alle Arten von Friktions-Spinneinrichtungen wie z. B. in den deutschen Offenlegungsschriften 26 13 263, 26 56 787, 27 14 089, 27 32 678, 27 39 410, 28 03 904 gezeigt, anwendbar. Auf Einzelheiten der Faserzufuhr kommt es hier nicht an. Mit der in F i g. 1 gezeigten Spinneinrichtung, die der DE-OS 27 39 410 entnommen ist, werden erfindrjngsgemäß gute Ergebnisse erzielt

Die Siebwalzen 1,2 sind als asymmetrische Hyperboloide ausgebildet Das bedeutet, daß die Erzeugende der Siebwalzenmäntel eine die Rotationsachsen der Siebwalzen 1,2 kreuzende Gerade ist Die Asymmetrie der Siebwalzen 1, 2 bedeutet daß diese keine Normalebenen besitzen, zu der die beiden Siebwalzenenden spiegelsymmetrisch sind. Dabei befindet sich — wie F i g. la deutlich macht — jede der Normalen-Schnftteben.en 14 und 15 auf der einen Seite der Normalen-Symmetrieebene 16, derart, daß der Durchmesser des Hyperboloiden vom einen Ende zum anderen nur abnimmt Die Hyperboloide sind so angeordnet, daß ihre Achsen in zueinander parallelen Ebenen liegen, bzw. daß jede von ihnen eine erzeugende Gerade hat, welche parallel zu der Fadenbildungslinie liegt Hierdurch wird einerseits die Fadenbildungslinie durch Zwirnung, andererseits aber auch eine Förderung des entstehenden Fadens 7 zum Lieferwerk 8 der Spinnvorrichtung erreicht. Das bedeutet, daß bei Projektion der beiden Achsen auf einer Ebene der Winkel zwischen ihnen Joppelt so groß ist, wie der Winkel, unter dem jede erzeugende Gerade ihre jeweilige Hyperboloidachse schneidet

Die Hyperboloide sind weiterhin so angeordnet, daß der engste Spalt, den die benachbarten erzeugenden Geraden bilden, im --vesentlichen rechteckig ist. Da einer der Hyperboloidkörper mit seiner Lagerung verschiebbar und um eine Achse schwenkbar ist, ist es möglich, die Spaltbreite einzustellen und/oder den Hyperboloidkörper derart zu η „-igen, daß der engste Spalt zum Fadenausgang hin enger oder vorzugsweise weiter wird.

Im Inneren der als Siebwalzen 1,2 ausgebildeten Hyperboloide befinden sich Absaugeinrichtur.gen 3,4, wie in F i g. 2 gezeigt

Fig.2 zeigt lediglich einen schematischen Querschnitt durch die Wateen 1, 2. Die Walzen 1 und 2 werden mit den Bewegungsrichtungen der Pfeile 19 und 20 durch die Motore 5 und 6 angetrieben. Die Walzen 1, 2 sind perforiert. Die Walzen bilden in der Ebene 21 einen engsten Spalt mit der Spaltweite S. Der Faden 7 wird

oberhalb der Ebene 21 in dem zwischen den Oberflächen der Walzen 1 und 2 gebildeten Zwickel gebildet. Hierzu werden aus der Mündung des Faserzufuhrkanals 3 der Faserzufuhreinrichlung 17 Einzelfasern 11 in einem Luftstrom in den Zwickel gefördert. Die Einzelfasern 11 werden mit Hilfe einer Auflösewalze 11 aus einem von einer Förderwalze 12 angelieferten Faserband 10 herausgelöst. Aus der Innenseite der Walzen 1 bzw. 2 sind die Absaugeinrichtungen 3 und 4 angeordnet. Beide Absaugeinrichtungen 3, 4 erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Ebene 21 und damit auch parallel zur Fadenbildungslinie. Die Wand 22 der Absaugeinrichtung 3, welche die — in Drehrichtung 19 der Walze 1 gesehen — untere Begrenzung der Absaugeinrichtung 3 bildet, liegt kurz vor oder auf der Ebene der Fadenbildungslinie. Die Wand 23 der Absaugeinrichtung 4, welche — in Drehrichtung 20 der Walze 2 gese-

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darstellt, liegt zwischen der Fadenbildungslinie und der Ebene 21 des engsten Spalts. Als bevorzugt ist vorgesehen, daß die Innenoberfläche der Walze 1 zwischen der Fadenbildungslinie und der Ebene 21 des engsten Spalts durch die Abdeckplatte 24 abgedeckt ist. Die Abdeckplatte 24 ist vorzugsweise fest mit der Wand 22 verbunden und demnach — wie auch die Absaugungen 3, 4 — ortsfest angebracht. Es sei erwähnt, daß durch den Faserzufuhrkanal 9 ein Luftstrom geführt wird, welcher die Einzelfasern 11 fördert.

Nach der Erfindung wird in der Absaugeinrichtung 3 ein geringerer Luftunterdruck als in der Absaugeinrichtung 4 hergestellt. Es herrscht in der Absaugeinrichtung 3 z. B. ein Unterdruck von 50 mbar. Durch diesen Unterdruck wird die von dem Faserzufuhrkanal 9 in den Zwikkel zwischen den Walzen 1 und 2 geförderte Luft abgesaugt und hierdurch im Bereich des Fadens 7 eine Luftströmung erzeugt, welche die Fadendrehung unterstützt.

In der Absaugeinrichtung 4 wird ein Luftunterdruck erzeugt, der ein Vielfaches, vorzugsweise das Vier- bis Fünffache, des Luftunterdrucks in der Absaugeinrichtung 3 beträgt, z. B. 250 mbar. Durch die Absaugung 4 entsteht in dem Raum, welcher begrenzt ist durch die Walzenoberflächen der Walzen 1, 2, durch den Faden 7 sowie den engsten Spalt, ein Unterdruck. Dieser Unterdruck bewirkt, daß der Faden 7 zur Ebene 21 des engsten Spalts gezogen und dadurch in engen Reibkontakt mit den beiden Walzenoberflächen 1 und 2 gebracht wird. Die Entstehung dieses Unterdrucks in dem Zwikkelbereich unterhalb der Fadenbildungslinie wird durch die Abdeckung 2C noch gefördert. Zur Förderung des Unterdrucks dient weiterhin, daß die Spaltweite s des engsten Spaltes möglichst eng und in jedem Falle kleiner als der Fadendurchmesser eingestellt wird. Eine mögliche Spaltweite 5 ist z. B. 0,04 mm.

Es sei erwähnt, daß der Spalt auch so eingestellt werden kann, daß er in Fadenlaufrichtung größer wird. Dadurch wird erreicht, daß der Spalt sich dem in Bildungsrichtung dicker werdenden Fadendurchmesser anpaßt und die Fadenbildungslinie parallel zur Ebene 21 des engsten Spalts liegt. Zur Vereinfachung der Einstellung ω des Walzenspalts und zur Erhöhung des Unterdrucks zwischen Fadenbildungslinie und engstem Spalt kann aber auch vorgesehen sein, daß der engste Spalt über die Länge der Walzen 1, 2 konstant bleibt daß sich stattdessen aber die Wände 22 und 23 der Absaugungen bzw. 4 in Richtung der Fadenbildung etwas gegenüber der Ebene 21 des engsten Spalts anheben. Dadurch wird erreicht, daß der in Bildungsrichtung dicker werdende Faden 7 zwar nicht mehr parallel zur Ebene 21 des engsten Spalts liegt, daß aber trotzdem die Begrenzungen 22 und 23 eine konstante relative Lage zur Fadenbildungslinie behalten.

In dem US-Patent 41 30 983 sind Versuche zur Herstellung eines Baumwollfadens Nm 24 beschrieben. Bei Befolgung der Lehre nach dieser Erfindung konnten auf der in dem angegebenen US-Patent geschilderten Friktions-Spinneinrichtung Reißfestigkeiten von 19CN/tex erzielt werden. Dabei wurde die Oberflächengeschwindigkeit der Walze 2 variiert. Die Oberflächengeschwindigkeit der Walze 2 war gleich der Oberflächengeschwindigkeit der Walze 1 und wurde auf einen bis zu 10% größeren Wert erhöht. Dabei zeigte sich eine weitere Erhöhung der Festigkeit auf 20,5 CN/tex.

Bei noch größerer Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten ergaben sich Probleme hinsichtlich der Stabilität des Spinnprozcsscs.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Friktions-Spinneinrichtung zum Verspinnen von Spinnfasern zu einem Faden,

mit den Merkmalen:

1.1 zwei benachbarte Siebwalzen mit gleicher Drehrichtung, die eine Gerade als Erzeugende haben, bilden mit zwei im wesentlichen parallelen Erzeugenden zwischen sich einen engsten Spalt;

\2 eine luftführende Faserzuführeinrichtung ist in den durch die Siebwalzenoberflächen und den engsten Spalt gebildeten Zwickel gerichtet;

13 die Sieb walzen weisen in ihrem Inneren Absaugeinrichtungen auf, deren Mündungsflächen sich den perforierten Oberflächen der Siebwalzen inst.nseitig anschmiegen, und
im wesentlichen längs des engsten Spaltes ausgerichtet und — in Bewegungsrichtung der jeweiligen Siebwalzenoberfläche gesehen — vor der Fadenbildungslinie angeordnet und geradlinig begrenzt sind;

1.4 durch Fadenabzugseinrichtungen wird der Faden im wesentlichen in Längsrichtung des engsten Spaltes abgezogen;

Kennzeichen:

1.5 die Absaugeinrichtung (3) an der in den Zwickel fördernden Siebwalze (1) wird mit einem geringeren Luftdruck betrieben als die Absaugeinrichtung (4) an der aus dein Zwickel fördernden Siebwalze (2).