DE3533470C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Faserauflöseeinrichtung einer Offen-End-Spinneinheit nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Vorrichtungen zum kontinuierlichen Spinnen von Garn aus Einzelfasern an Offen-End-Spinnmaschinen, bei welchen der Faserspeisekanal mit seiner Ausgangsöffnung unter einer in den drehbaren Spinnrotor ragenden Trennscheibe mündet, sind bekannt. Die Scheibe ist über ihren ganzen Umfang oder über einen Teil desselben mit einer Nut zum Richten der Fasern in die Sammelrinne und zugleich zum Schützen des sich bildenden Garns vor den in der Nut an einer einzigen Stelle ankommen­ den Fasern versehen (CSSR-Urheberschein 1 25 190).

Der Faserspeisekanal ist entweder unmittelbar im Gehäuse der Faserauflöseeinrichtung oder in einem selbständigen Einsatz so ausgebildet, daß er sich in Richtung von der Auflösewalze zum Spinnrotor verjüngt.

Da zur Erhöhung des Wirkungsgrades des Spinnprozesses die Spinnrotordrehzahl immer mehr gesteigert wird, müssen die Dimensionen einiger der Spinneinheit zugeordneter Bestand­ teile - wie beispielsweise der obenerwähnten Scheibe, des in den Spinnrotor ragenden und eine Ausgangsöffnung für Ein­ zelfasern aufweisenden Separators - verkleinert werden. Dem­ entsprechend muß auch der Spalt unter dem Separator angepaßt werden.

Ein Problem bei hochtourigen Spinnrotoren mit Drehzahlen von mehr als 50 000 UpM, deren Durchmesser aus Festigkeitsgrün­ den bis auf etwa 30 mm vermindert ist, besteht darin, daß es nötig ist, den Spinnrotor mit größeren Mengen von Einzelfa­ sern zu beliefern, d. h. die Auflöseeinrichtung hinsichtlich höherer Einzelfaserlieferungen zu dimensionieren. Da die Drehgeschwindigkeit der Auflösewalze aus technologischen Gründen nicht mehr gesteigert werden kann, muß man ihre Breite vergrößern. Die aus dem Einsatz von mehreren - z. B. zwei - Auflösewalzen bestehende Lösung dieses Problems ist zwar realistisch, aber zu kostspielig.

Durch die FR-OS 21 77 948 (entspricht DE-OS 23 14 666) ist der Einsatz einer breiteren Auflösewalze bekannt, wobei eine der Seitenwände des Speisekanals in der Ebene der Stirnwand des die Auflösewalze lagernden Hohlraumes bzw. in der Ebene der Seitenwand eines durchlaufenden Luftkanals bis zum Luft­ einlaß liegt, während sich seine zweite Seitenwand von der Trennwand in Richtung zur Ausgangsöffnung neigt und ver­ jüngt. Die Trennwand läuft schräg über die ganze Länge der Auflösewalze, um den Speisekanal in Richtung zur Ausgangsöff­ nung anzupassen.

Ein Nachteil dieser Ausführung besteht jedoch in einer jähen Verjüngung des Speisekanals, der verhältnismäßig kurz ist. Es besteht ein großer Unterschied im Querschnitt zwischen dem Eingang in den Speisekanal bei der Trennkante und seiner relativ kleinen Ausgangsöffnung. Das hat zur Folge, daß im Speisekanal ein bestimmter Luftdruck entsteht, der die Ab­ nahme der Fasern vom Beschlag der Auflösewalze eher hemmt als unterstützt. Deswegen gelangen die Fasern nicht konti­ nuierlich in den Speisekanal bzw. wirkt der beschleunigte Luftstrom nicht so auf sie ein, daß sie bei der Abnahme noch gestreckt werden, wie das bei der Ausführung gemäß dem CSSR- Urheberschein 1 25 190 erfolgt, wo die Breite des Speisekanals der Breite der Auflösewalze entspricht. Deshalb krümmen sich die Fasern unregelmäßig oder werden sogar in­ folge ungeeigneter Luftdruckverhältnisse nicht abgenommen, so daß sie im Beschlag der Auflösewalze in den Bereich der Faserbandzufuhr umlaufen, wo sie die weitere Faserverein­ zelung aus dem vorgelegten Faserband ungünstig beeinflussen.

In der DE 27 48 330 A1 wird eine Rotorspinneinheit mit einer gattungsgemäßen Faserauflöseeinrichtung beschrieben, bei der die durch eine Auflösewalze transportierten Fasern von zwei Richtungswänden auf eine Abnahmekante hin geführt werden, die noch mehr als die Hälfte der Auflösewalze überstreicht. Innerhalb des sich verjüngenden Faserspeisekanals weisen zwei Seitenwände eine Abbiegung auf. Nachteil dieser Lösung ist, daß die verhältnismäßig geringe Neigung (ca. 18°) der Richtungswände vor der Abnahmekante keine optimalen Luftströmungsverhältnisse zum Ablösen der Fasern von der Auflösewalze erzeugen, während die Verjüngung des Faserspeisekanals hinter der verhältnismäßig breiten Abnahmekante zu jäh erfolgen muß, um auf einen günstigen kleinen Querschnitt zu kommen. Dabei besitzt der Faserspeisekanal in Richtung des Fasertransports hinter der Abbiegung der Seitenwände einen konstanten oder sich erweiternden Querschnitt auf.

Die Ausbildung des Faserspeisekanals mit einer Abbiegung der Seitenwände ist ebenfalls nicht geeignet, die Fasern durch die Luftströmung ausreichend zu strecken.

Aufgabe der Erfindung ist es also, eine Vorrichtung zu schaffen, bei der unter Einsatz einer möglichst breiten Auflösewalze eine Abnahmezone zur sicheren Abnahme der Fasern über die gesamte Breite der Auflösewalze ausgebildet ist und ein Speisekanal hinsichtlich Lage und Dimension so verbessert ist, daß bei kleinem Bauvolumen eine optimale Faserführung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Vorteil der Ausführung des Faserspeisekanals und der Faserabnahmezone mit der Abnahmerichtungswand besteht darin, daß dabei keine Energieverluste in der Luftströmung erfolgen und der erwünschte technologische Effekt bei der Abnahme der Fasern über die ganze Breite der Auflösewalze sowie deren Übergabe in den sich verjüngenden Speisekanal erzielt wird. Die Abnahmerichtungswand ist in einem Teil der Breite der Auflösewalze quer über den Flug der abzunehmenden Einzel­ fasern so situiert, daß sich vor ihr eine Luftblende bildet, die bei der Abnahme der Fasern und deren Beförderung in den Seitenteil, wo der Speisekanal vorgesehen ist, hilft. Durch diese Luftblende werden die Fasern an der Abnahmerichtungs­ wand nicht gebremst. Da die Unterkante der Abnahmerichtungs­ wand der zylindrischen Wand des die Auflösewalze aufnehmen­ den Hohlraumes entspricht, werden die Fasern in dem Teil der Breite der Auflösewalze, in der sich die Abnahmerichtungs­ wand befindet, überwiegend durch Zentrifugalkraft und weni­ ger durch die Wirkung der Luft, die meistens in dem dem Speisekanal zugekehrten Teil der Auflösewalze fließt, abge­ nommen. Dadurch werden günstige lufttechnische Bedingungen im Faserspeisekanal geschaffen, wobei die von der Breite der Auflösewalze durch die Abnahmerichtungswand beförderten Fasern lediglich den Faserfluß im Speisekanal verdichten, ohne die Luftströmung wesentlich zu beeinträchtigen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faserauflöseeinrichtung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht der Offen-End-Spinnein­ heit mit der Spinn- und Auflöseeinrichtung,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Faserspeisekanals und der Faserabnahmezone von oben entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Seiten-Schnittansicht des Speisekanalprofils entlang der Linie III-III in Fig. 2 und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Übergangs zwischen der Faserabnahmezone und dem Speise­ kanal von unten in Pfeilrichtung P von Fig. 3.

Fig. 1 zeigt eine Offen-End-Spinneinheit, die aus einer Spinneinrichtung 1 und einer Faserauflöseeinrichtung 2 besteht, welche auf bekannte Weise voneinander abkippbar angeord­ net sind. Im Gehäuse 3 der Spinneinrichtung 1 ist ein mit Ventilationslöchern 5, einer Rutschwand 6 und einer Sammel­ rille 7 versehener Spinnrotor 4 gelagert. Der Spinnrotor 4 ist mittels eines Treibriemens 8 und einer Riemenscheibe 9 angetrieben.

Die Faserauflöseeinrichtung 2 weist ein Gehäuse 10 mit einem zylindrischen Hohlraum 11 auf, in dem eine Faser­ auflösewalze 12 vorgesehen ist. Der Hohlraum 11 ist von beiden Seiten mit Stirnwänden 13, 14 (Fig. 2 und 4) ab­ gedeckt und steht mit einer Ausnehmung 16 für eine Speisewalze 15 und einen Druckschuh 17 zum Andrücken eines Stapelfaserbandes 18 gegen die Speisewalze 15 in Verbindung. Im Gehäuse 10 ist außerdem in Umfangsrichtung gegenüber der Ausnehmung 16 versetzt eine an ein System von Schmutzabführungskanälen 20 angeschlossene Schmutz­ abscheideöffnung 19 vorgesehen.

Noch weiter in Umfangsrichtung versetzt schließt sich an den zylindrischen Hohlraum 11 ein bekannter Faserspeise­ kanal 21 zum Befördern der Einzelfasern in den Spinnrotor 4 an. Der Speisekanal 21 ist einerseits durch eine Unter­ wand 22, die mittels einer Trennkante 23 in die zylind­ rische Wand 24 des Hohlraumes 11 übergeht, andererseits durch Seitenwände 25, 26 sowie eine Oberwand 27 abgegrenzt und mündet in einer Ausgangsöffnung 28. Die Oberwand 27 des Faserspeisekanals 21 geht in der der Faserspeiseein­ richtung entgegengesetzten Richtung in eine ebene, der Auflösewalze 12 in der Faserabnahmezone A gegenüberliegende Wand 29 über. Die Faserabnahmezone A (Fig. 3) ist auf der dem Speisekanal 21 zugekehrten Seite durch die Trennkan­ te 23 und auf der einem Lufteinlaß 30 zugekehrten Seite durch eine Endkante 31 abgegrenzt. Die ebene Wand 29 schließt an den Lufteinlaß 30 an, durch den Luft der Faserabnahmezone A zugeliefert wird. Das Neue folgt aus der nachstehenden Beschreibung des Übergangs zwischen dem Faserspeisekanal 21 und der daran anschließenden Faserabnahmezone A.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Speisekanals 21 und der Faserabnahmezone A, wo die linke, erste Seitenwand 25 des Speisekanals 21 in einer einzigen Ebene mit der linken, ersten Stirnwand 13 des zylindrischen Hohlraumes 11 liegt. Die Anordnung der beiden Wände 13, 25 ist auch umkehrbar derart, daß sich die ebene Wand auf der rechten Seite und infolgedessen der ganze Speisekanal in der rechten Hälfte der Auflösewalze 12 befindet.

Die rechte zweite Seitenwand 26 entfernt sich von der ersten Seitenwand 25 in Richtung von der Ausgangsöffnung 28 zur Trennkante 23 unter einem Winkel α von 5° bis 25°. Wesentlich ist, daß die zweite Seitenwand 26 sich in der linken Hälfte der Breite S der Auflösewalze 12, d. h. in der gleichen Hälfte der Auflösewalze 12 wie die erste Seitenwand 25 befindet. Der Abstand zwischen den beiden Wänden 25, 26 ist also entlang des gesamten Querschnitts geringer als die Hälfte der Breite S der Auflösewalze 12. Dieser Abstand beträgt im Bereich der Trennkante 23, die den Eingang in den Speisekanal 21 abgrenzt, vorzugsweise etwa ein Drittel der Breite S der Auflösewalze 12 und nimmt dann zur Ausgangsöffnung 28 hin stetig ab. Die zweite Seitenwand 26 des Faserspeise­ kanals 21 geht dann entgegen der Strömungsrichtung stetig im wesentlichen von der Trennkante 23 an bzw. etwas hinter ihr in der Abnahmezone A in eine Abnahmerichtungswand 32 über, die schräg zur zweiten Stirnwand 14 des zylindri­ schen Hohlraumes 11, d. h. mit einer Querkomponente zu der übrigbleibenden Breite der Auflösewalze 12 und somit zur Flugrichtung der abzunehmenden Fasern orientiert ist.

Diese Abnahmerichtungswand 32 steht senkrecht zur Oberwand 27 des Faser­ speisekanals 21 bzw. zur ebenen, der Auflösewalze 12 gegenüberliegenden Wand 29 in der Faserabnahmezone A. Die Unterkante 33 der Abnahmerichtungswand 32 entspricht der zylindrischen Wand 24 des Hohlraumes 11, d. h., daß der Abstand der Unterkante 33 von der Auflösewalze 12 gleich dem Abstand der zylindrischen Wand 24 von der Auflösewalze 12 ist. Dabei ist wichtig, daß diese Unter­ kante 33 zusammen mit Trennkante 23 über die ganze Breite der Auf­ lösewalze 12 verläuft und zum Abnehmen der Einzelfasern dient. Die Abnahmerichtungswand 32 ist im wesentlichen von der Trennkante 23 des Speisekanals 21 ab gegenüber der ersten Stirnwand 13 des zylindrischen Hohlraumes 11 um einen Winkel β von 30° bis 55° geneigt. Nach einer vorteilhaften Ausführung ist die Abnahmerichtungswand 32 zur zweiten Stirnwand 14 in die Stelle der kleinsten Distanz L zwischen der Auflösewalze 12 und der ihr gegen­ überliegenden ebenen Wand 29 geführt, wodurch der einwand­ freie Transport der durch Zentrifugalkraft in der Abnahme­ zone A abgenommenen Fasern gesichert wird. Die Abnahme­ richtungswand 32 kann entweder eben oder mäßig konkav sein. Sie kann an die zweite Seitenwand 26 unmittelbar bei der Trennkante 23 anschließen, oder die Seitenwand 26 kann in die Faserabnahmezone A geringfügig verlängert sein und dann über eine Abbiegung 34 in die Abnahmerichtungswand 32 übergehen.

Die vorbeschriebene Faserauflöseeinrichtung arbeitet fol­ gendermaßen:

Das Faserband 18 wird von der Speisewalze 15 der Faser­ auflösewalze 12 zugeliefert, die die Fasern auf bekannte Art vereinzelt und in ihrem Zahnbeschlag oder im Spalt zwischen ihr und der gegenüberliegenden Wand 24 des zylindrischen Hohlraumes 11 in die Faserabnahmezone A befördert. Infolge eines durch die Ventilationslöcher 5 im Spinnrotor 4 erzeugten Unterdrucks wird die Faser­ abnahmezone A außerdem mit einem durch den Lufteinlaß 30 zugeführten Luftstrom beliefert. In der Zone A werden Fasern vom Zahnbeschlag der Auflösewalze 12 abgenommen und in den Speisekanal 21 geführt, durch welchen sie in den Spinnrotor 4 befördert werden. Die Fasern werden von der Auflösewalze 12 einerseits durch Zentrifugal­ kraft, andererseits mit Hilfe des aus dem Lufteinlaß 30 unmittelbar in den Speisekanal 21 (siehe Fig. 2) fließenden Luftstroms in demjenigen Teil der Breite S der Auflösewalze 12, der der Breite des Eingangs in den Speisekanal 21 an der Stelle der Trennwand 23 entspricht und vereinzelt. In dem weiteren Teil der Breite S der Auflösewalze 12, wo in den Weg des Faserflusses als Hemmung die Abnahmerichtungswand 32, die einen Luftauftrieb entstehen läßt, gestellt ist, werden die Fasern überwiegend durch Zentrifugalkraft abgenommen und in den Luftstrom geführt, der sie entlang der Ab­ nahmerichtungswand 32 in den Speisekanal 21 mitnimmt, was mit Stromlinien in Fig. 2 veran­ schaulicht ist.

Durch die beschriebene Ausführung des Übergangs zwischen der Faserabnahmezone A und dem Speisekanal 21 und die Anordnung des letztgenannten in bezug auf die Breite S der Faserauflösewalze 12 wird der Umlauf der Fasern im Beschlag der Walze 12 vermieden und eine optimale Faser­ parallelität über die ganze Breite der Auflösewalze 12 gewährleistet. Da die Fasern in diesem parallelen Zu­ stand mittels Speisekanal 21 dem Spinnrotor 4 zugeliefert werden, entsteht daher ein erstklassiges Garnprodukt.

Claims (3)

1. Faserauflöseeinrichtung einer Offen-End-Spinneinheit, be­ stehend aus einem Gehäuse, einer in einem zylindrischen, mit Stirnwänden abgedeckten, im Gehäuse vorgesehenen Hohl­ raum gelagerten Faserauflösewalze, wobei der Hohlraum mit einem zum Befördern von Einzelfasern in einen Spinnrotor dienenden, aus ebenen Wänden bestehenden Speisekanal in Verbindung steht, dessen Querschnitt sich in Strömungs­ richtung verjüngt und der mit einer Trennkante an eine Faserabnahmezone angrenzt, die mit einem Lufteinlaß in Verbindung steht und deren Wände ihren Abstand in Faser­ transportrichtung auf die Trennkante zu verringern, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine erste Seitenwand (25) des Speisekanals (21) in der gleichen Ebene wie die erste Stirnwand (13) liegt,
• - daß eine zweite Seitenwand (26) des Speisekanals (21) gegenüber der ersten Seitenwand (25) so angeordnet ist, daß die maximale Breite des Speisekanals (21) an der Stelle der Trennkante (23) kleiner ist als die Hälfte der Breite (S) der Auflösewalze (12),
• - daß eine Abnahmerichtungswand (32) sich in der Faserab­ nahmezone (A) so erstreckt, daß sie in bezug zur ersten Seitenwand (25) stärker geneigt ist als die zweite Sei­ tenwand (26) des Speisekanals (21) und senkrecht zu einer oberen Wand (27) orientiert ist, und
• - daß die Unterkante (33) der Abnahmerichtungswand (32) an die zylindrische Wand (24) des Hohlraums (11) angrenzt.

2. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abnahmerichtungswand (32) von der Trenn­ kante (23) des Speisekanals (21) in bezug auf die erste Stirnwand (13) des zylindrischen Hohlraums (11) um einen Winkel (β) von 30° bis 55° geneigt ist.

3. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmerichtungswand (32) sich in der Faserabnahmezone (A) von der Stelle der kleinsten Distanz (L) zwischen der Auflösewalze (12) und der ihr gegenüberliegenden ebenen Wand (29) bis zur Trennkante (23) des Speisekanals (21) erstreckt.