DE4124714A1 - Aufloesewalzen fuer rotorspinnmaschinen - Google Patents

Description

Auflösewalzen für Rotorspinnmaschinen haben die Aufgabe, das vorgelegte Faserband in Einzelfasern aufzuteilen und die Einzelfasern durch einen Faserleitkanal dem Spinnrotor zuzuführen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß außen auf der Auflösewalzenoberfläche in Form einer spiralförmigen Aufwicklung Sägezähne oder Nadeln angeordnet sind oder aus einem Massivring herausgearbeitet wurden. Die Gassen zwischen den Spiralreihen (also die Steigungshöhe der Spiralwindungen) teilen den Faserbart zunächst in etwa 6 bis 8 Stränge auf (bei einer Auflösewalze mit 11 Windungen). Die beiden äußeren Windungen sind infolge der seitlich begrenzten Einspeisung nicht beaufschlagt.

Infolge der spiralförmigen Anordnung der Zähne sind bei Drehung der Auflösewalze die hinteren Zähne immer gegen­ über den vorhergehenden Zähnen versetzt, so daß die einzelnen Zähne aus den Fasersträngen die Einzelfasern herauslösen, die dann dem Faserleitkanal zugeführt werden und im Spinnrotor zu einem Faden gesponnen werden (E. Siersch: "Ein Beitrag zum Mechanismus der Fasertrennung und des Fasertransportes beim OE-Rotorspinnen", Dissertation Aachen 1980).

Bei einer Auflösewalze von etwa 60 mm Durchmesser findet in den ersten 30 mm nach der Fasereinspeisung sowohl die Faservereinzelung als auch die Faserbeschleunigung von etwa 0 auf 1500 m/min statt. Solange die Fasern noch von der Einspeisewalze festgehalten werden, findet eine Faserstreckung statt. Wünschenswert wäre es, wenn nur gestreckte, ausge­ kämmte Fasern beschleunigt und weitertransportiert würden. Das ist weitgehend auch der Fall bei den Fasern, die tief in die Gassen der Zahnreihen eintauchen können und die intensiv Kontakt zu den Zahnflanken aufnehmen können. Hier­ bei ist es natürlich förderlich, wenn die Zahnflanken nicht zu glatt sind, sondern eine gewisse Rauhigkeit aufweisen (Melliand Textilberichte Nr. 4/1991, Karl-Heinz Schmolke: Hartstoffschichten für Auflösewalzen von Rotorspinnmaschinen und deren Einfluß auf Garnqualität und Lebensdauer).

Hochgeschwindigkeitsaufnahmen haben nun gezeigt, daß die oben genannten Faserstränge seitlich ausgelenkt werden, und zwar in Richtung der "Förderschnecke" der Spiralwindungen der Sägezähne. Da die Fasern bald nach der Auslenkung von der Einspeisewalze losgelassen werden, ist die Förderschneckenwirkung begrenzt. Dennoch konnte man immer beobachten, daß in Richtung der Förderung der Fasern eine gewisse "Fasermaterialansammlung" stattfindet, die am Ende der Förderstrecke soviel Faser­ gut ansammelt, daß das Füllvermögen der Gassen erschöpft ist und außerhalb der Sägezahngarnitur überschüssige, abgesonderte Fasern auftreten. Diese Fasern sind als Störungen anzusehen, da sie ganz ungeordnet als Wirrfasern manchmal in die Schmutzausscheidung gelangen, kurz darauf aber in Wirrlage mit in den Faserleitkanal und in den Spinnrotor gelangen, dann wieder wandern sie aus bisher nicht geklärten Gründen sogar gegen die Drehrichtung der Auflösewalze seitlich zurück in die Einspeisezone, von wo sie als Wirrlagefasern außer­ halb der Garnitur in den Faserleitkanal und in den Spinn­ rotor gelangen.

Es ist klar, daß solche Fasern, wenn sie einmal im Garn eingebunden werden, zu Garnfehlern führen.

Würde man diese "abgesonderten Fasern" rechtzeitig in Kontakt mit den Zähnen der Auflösewalzengarnitur bringen können, und zwar bevor die Einspeisewalze diese Fasern frei­ gegeben hat, dann wäre eine einwandfreie Streckung auch dieser Fasern möglich, die dann zusammen mit den bereits gestreckt orientierten Fasern in den Faserleitkanal gelangen und in dem Spinnrotor zu Garn versponnen werden könnten. Dieses so gewonnene Garn wäre gleichmäßiger und hinsichtlich Nissen freier als ein Garn, in das Wirrfasern mit eingebunden wurden.

Die erfindungsmäßige Lösung der Aufgabe besteht darin, daß an der Seite der zu erwartenden Fasermaterialanhäufung nach vorne (in Laufrichtung der Auflösewalze gesehen) geneigte Löcher oder Schlitze (Fig. I,1) angeordnet werden, die an dieser Stelle Luft (Fig. I,2) aufnehmen und geteilt wieder abgeben:

• - einmal über die Strecke: ringförmiger Spalt zwischen Aussparung der Auflösewalze und Bund des Grundkörpers (Fig. I,3), zwei Radialbohrungen zur Staubsammelkammer (Fig. I,4), Staubsammelkammer (Fig. I,5), Spalt zwischen Grundkörper und Lagerung (Fig. I,6) ins Freie,
• - zum anderen über die teilweise hinter den Lufteintritts­ löchern (Fig. I,1) befindlichen Luftaustrittslöchern (Fig. I,7), die ein kleines "Luftpolster" erzeugen.

Durch die Lufteintrittslöcher (Fig. I,1) entsteht an dieser Seite der Auflösewalze ein Luftzug in Richtung dieser Lufteintrittslöcher. Die freien Enden der oben beschriebenen "abgesonderten Fasern", die ja noch von der Einzugswalze festgehalten werden, werden nun durch den Luftzug in Richtung der Lufteintrittslöcher hingezogen. Hierbei werden diese Fasern von den ganz seitlich befindlichen, wie oben beschrieben nicht mit Fasermaterial beaufschlagten Sägezahnreihen erfaßt und geraten in engstem Kontakt mit den Flanken der Zähne dieser Sägezahnreihen. Die anschließende Faservereinzelung und Faserbeschleunigung geschieht zusammen mit den anderen bereits einwandfrei orientieren, gestreckten Fasern.

Die Luftaustrittslöcher (Fig. I,7) sind querschnittsmäßig so dimensioniert, daß einerseits der oben beschriebene Luftzug groß genug ist, um die "abgesonderten Fasern" in die gewünschte Richtung abzulenken, andererseits jedoch verhindert das erzeugte kleine Luftpolster ein Eintreten der Fasern in die Lufteintrittslöcher (Fig. I,1).

Die oben beschriebene Luftaustrittsstrecke über den ringförm. Spalt (Fig. I,3), den beiden Radialbohrungen (Fig. I,4), der Staubsammelkammer (Fig. I,5) und den Spalt zwischen Grundkörper und Lagerung (Fig. I,6) ins Freie hat den Vorteil, daß infolge des Luftaustrittes an diesem ringförmigen Spalt (Fig. I,6) kein Staub in die Staub­ sammelkammer eintreten kann, weswegen ein Ausblasen der Staubkammer (siehe Patent Nr. DE- PS 31 23 480) überflüssig geworden ist. Ebenfalls ist die Staubkammer (Fig. I,5) bei Einsetzen des Auflösewalzenringes (Fig. I,10) nicht mehr verschlossen, da ein freier Durchgang zwischen Auflösewalzendurchmesser (Bereich der Sägezahngarnitur) und ringförmiger Spalt (Fig. I,6) gegeben ist.

Gemäß EP 8 91 10 625 und EP 9 01 00 322 besteht ein freier Durch­ gang zwischen der Außenstirnfläche der Gesamt-Auflösewalze und dem Spalt (Fig. I,6), also der Lufteintritt ist hier ein völlig anderer. Darüberhinaus ist darauf hinzuweisen, daß der Lufteintritt an der Außenstirnfläche der Gesamt-Auf­ lösewalze, wie in der EP 8 91 10 625 und EP 9 01 00 322 vorgesehen, recht problematisch ist, da gerade an dieser Außenstirn­ fläche, wie jeder Fachmann weiß, ein hoher Anteil an Faserabrieb abgelagert wird, der bei der Luftförderung nach EP 8 91 10 625 und EP 9 01 00 322 gerade in die Staubsammel­ kammer (Fig. I,5) hineintransportiert würde.

Die erfindungsmäßige Aufgabe, nämlich die "abgesonderten Fasern" in Kontakt mit den noch freien Zähnen der Säge­ zahngarnitur zu bringen, könnte auch dadurch gelöst werden, daß (siehe Patentanspruch 2) das Füllvermögen der Sägezahn­ garnitur in Richtung Fasermaterialanhäufung zunimmt. Das könnte dadurch geschehen, daß z. B. die Gassentiefe oder die Gassenbreite (Gassen = Windungsabstand oder Steigungs­ höhe der Sägezahngarnitur) zunimmt oder (siehe Patentan­ spruch 3) eine Schrägstellung des Einspeisetisches in der Weise erfolgt, daß der Einspeisetisch an der Stelle der größeren Fasermaterialanhäufung enger an die Sägezahn­ garnitur der Auflösewalze herangestellt wird, damit die Fasern hier gezwungen werden, in den Gassen zu verbleiben (solange sie noch von der Einzugswalze festgehalten werden) und nicht als "abgesonderte Fasern" nach außerhalb der Sägezahngarnitur zu wandern.

Erfahrungsgemäß muß trotz der Maßnahmen gemäß Anspruch 2 und 3 dennoch festgestellt werden, daß zwar insgesamt die Menge der "abgesonderten Fasern" kleiner wird, aber nicht ganz eliminiert wird. Zusätzlich sollten auch hier die Maßnahmen des Anspruches 1 eingeführt werden.

Eine in Versuchen als optimal sich erwiesene Ausführung der erfindungsmäßigen Aufgabenlösung besteht darin, daß zwei Lufteintrittsschlitze (Fig. I,1) der Abmessung 1,0 mm×1,3 mm in die Stirnfläche des Auflösewalzen­ ringes (Fig. I,10) eingefräst werden (die Stirnfläche des Auflösewalzenringes ist niemals die Außenstirnfläche der Gesamt-Auflösewalze, da einerseits der Auflösewalzen­ ring sowohl in der Bohrung als auch an beiden Stirn­ flächen von dem als Aufnahme dienenden Grundkörper (Fig. I,8) umschlossen ist, andererseits befinden wir uns hier an der der Lagerung zugewandten Seite).

Ein allseits geschlossenes Rechteck ergibt sich hierbei in dem Moment, in dem der Auflösewalzenring (Fig. I,10) auf den Grundkörper (Fig. I,8) aufgesteckt und mit der Abdeck-Bordscheibe Fig. I,11 verschlossen wird. Die Luftaustrittslöcher (Fig. I,7) werden unmittelbar hinter den Eintrittsschlitzen angeordnet und sind bei dieser optimierten Ausführung als Halbkreise (r=0,4mm), die in die stirnseitige Fläche des Auflösewalzenringes Fig. I,10 eingefräst wurden, ausgebildet. Abschluß dieser Stirn­ fläche siehe vorher.

Die erzielten Qualitätsverbesserungen der ausgespon­ nenen Garne (Nm 50) waren eindeutig nachzuweisen. Sowohl bei der Verarbeitung von 100% Baumwolle als auch bei einer Mischung von Baumwolle und Polyester (66% +33%) verbesserten sich die IPI-Werte um etwa 25% im Durchschnitt, wobei die Verbesserung der Garnungleichmäßigkeit im Mittel bei 0,5 Punkte lag (Verbesserung des Uster CV%-Wertes von 16,3 auf 15,8).

Claims (3)

1. Auflösewalze für Rotorspinnmaschinen mit auf dem Umfang spiralförmig aufgewickeltem Sägezahndraht oder spiralförmig angeordnet herausgearbeiteten Zähnen, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ende der Spirale, an dem infolge Förder­ schneckenwirkung eine Fasermaterialanhäufung und damit verbunden außerhalb der Sägezahngarnitur überschüssige, abgesonderte Fasern auftreten, auf dem Umfang verteilt Löcher in der Weise angeordnet sind, daß ein Teil der Löcher die abgesonderten Fasern anziehen und noch im einseitig von der Einzugswalze geklemmten Zustand in die letzte freie Sägezahnreihe hinüberführen, wo diese Fasern, die sonst frei vagabundieren und Garnfehler verursachen würden, gestreckt und als orientierte Einzel­ fasern dem Faserleitkanal zugeführt werden. Der andere Teil der Löcher ist so angeordnet, daß ein kleinerer Gesamtquerschnitt verhindert, daß die abgeson­ derten Fasern in die "ziehenden" Löcher hineingezogen werden, wobei die verbleibende Restluftmenge durch die sogenannte Staubsammelkammer und den Spalt zwischen Auflösewalzengrundkörper und Lagererung austritt, wodurch ein Eintritt von Staub in die Staubsammelkammer ver­ hindert wird.

2. Auflösewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllvermögen der Sägezahngarnituren in Richtung Fasermaterialanhäufung infolge Förderschneckenwirkung kontinuierlich zunimmt, indem die Zwischenräume zwischen den Spiralwindungen der Zähne in Richtung Spiralende tiefer oder/ und breiter ausgebildet werden, wodurch die Bildung der abgesonderten Fasern stark reduziert werden kann.

3. Auflösewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllvermögen der Sägezahn­ garnitur in Richtung Fasermaterialanhäufung infolge Förder­ schneckenwirkung kontinuierlich zunimmt, indem der Einzugstisch so schräg gestellt wird, daß der Abstand zwischen Einzugstisch und Auflösewalze auf der Seite der Fasermaterialanhäufung kleiner ist als an der gegenüberliegenden Seite, damit das angehäufte Fasermaterial gezwungen wird, tiefer in die Säge­ zahngarnitur einzudringen.