DE4426249A1 - Spinnverfahren und Spinnmaschine mit abgedeckter Saugwalze am Streckwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Spinnverfahren, insbesondere Ring­ spinnverfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Spinnmaschine, insbesondere Ringspinnmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2.

Bei einem bekannten Ringspinnverfahren bzw. bei einer bekann­ ten Ringspinnmaschine dieser Art (DE 39 27 936 A1; textil praxis international 1993, September, Seiten 684-686) werden ein oder parallel zwei Flyerbänder zu je einer Hälfte eines Ringspinnstreckwerks geführt, um dort mit üblichen Verzugs­ werten verzogen und anschließend ohne weiteren Verzug der aerodynamischen Verdichtung der Fasern auf einer perforier­ ten Saugwalze zugeführt zu werden. Bei dem bekannten Verfah­ ren findet also ein aerodynamisch kompaktes Verdichten des Faserbandes auf der Oberfläche der perforierten Saugwalze bzw. -trommel statt, wobei sich die Trennung der Prozesse des Verzugs sowie der Kondensierung der Fasern positiv aus­ wirkt. Zum Zwecke des Verdichtens wird der fertigverstreckte Faserverband, der auf der Oberfläche der Saugtrommel durch einen Saugluftstrom gehalten wird, in deren axialer Richtung ausgelenkt, so daß innerhalb des Faserverbandes eine parallele, gestreckte Ausrichtung der Fasern sowie durch gegenseitige Anlagerung der Individualfasern mittels einer Querbewegung eine Bündelung erfolgt. Ein Blasluftstrom unter­ stützt mit seiner Aufprallwirkung auf die Oberfläche den durch die Saugwirkung eingeleiteten Vorgang, so daß sich die vereinzelten Fasern während ihres Transportes zur Klemmlinie für den Eindrehvorgang in einem stabilen Gleichgewicht zwi­ schen den angreifenden Luftströmungen befinden.

Durch die aerodynamische Verdichtung der Fasern, die dem Hochverzug folgt, wird ein Kompaktfaserstrang von rund 1 mm Breite oder weniger erzielt, welche gleichzeitig die Basis des sich an den Drehungssperrspalt anschließenden Spinndrei­ ecks bildet. Damit reduziert sich konsequenterweise auch die Höhe des Spinndreiecks. Somit kann durch die Tatsache der aerodynamischen Bündelung der Fasern Einfluß auf die Eindrehung des Faserverbandes genommen werden.

Üblicherweise werden bei Ringspinnmaschinen Drei-Zylinder- Streckwerke verwendet, wobei das am Beginn des Hochverzugs­ felds vorgesehene mittlere Zylinderpaar im allgemeinen mit Doppelriemchen ausgerüstet ist, die bis nahe an den Ein­ trittsspalt des Ausgangswalzenpaars reichen.

Die Verzüge von mit einer Flyerlunte gespeisten Drei-Zylin­ der-Streckwerken liegen je nach Garnfeinheit bei 25- bis 50fach, wobei die höheren Verzüge feineren Garnnummern ent­ sprechen. Man hat auch schon zwischen den Enden der Riemchen im Hauptverzugsfeld und dem Klemmspalt zwischen den Ausgangs­ zylindern des Streckwerks mechanische Kondensoren zur Bünde­ lung des Faserverbandes verwendet (DE 41 32 919 A1; DE 41 41 237 A1). Die hierdurch erzielbare Verbesserung der Garnqualität ist jedoch begrenzt, da die Reibung der einzel­ nen Fasern an den Führungselementen des Kondensors zu Unregelmäßigkeiten im Garnverband führt. Aus diesem Grunde stellen Kondensoren am Ende des Hauptverzugsfeldes noch kein optimales Mittel zur sprunghaften Verbesserung der Garnqualität dar.

Der bei den bekannten Ringspinnverfahren und -maschinen erforderliche Blasluftstrom erhöht den für die Bündelung des Faserverbandes in der Saugzone erforderlichen apparativen Aufwand und erschwert die für den Erfolg der Kondensation wesentliche Abstimmung zwischen der Stärke und Richtung des Saugluftstromes einerseits und des Blasluftstromes anderer­ seits.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Spinnverfahren, insbesondere Ringspinnverfahren und eine Spinnmaschine, insbesondere Ringspinnmaschine zu schaffen, mit denen eine gute Bündelung des Faserverbandes im Bereich der Saugzone bei verringertem apparativen Aufwand und ohne Luftstromabstimmungsprobleme erzielt werden kann.

Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, unabhängig von der Anwesenheit von Blasluft den Leistungs­ bedarf von lufttechnischen Einrichtungen im Zusammenhang mit dem Verfahren zu verringern, also entweder die Blas- und Saugleistung zu reduzieren oder beim Fehlen einer Blasein­ richtung alleine die Saugleistung zu reduzieren und die Ver­ dichtung des Faserverbandes zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Spinnverfahren mit den Merkmalen des ersten unabhängigen Anspruches und eine Spinnmaschine mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Anspruchs vorgesehen.

Der Erfindungsgedanke ist darin zu sehen, daß mit oder ohne Blasluft der Saugluftstrom außerhalb der Saugwalze so geführt wird, daß der aus dem Mehrfach-Streckwerk austreten­ de Faserverband in axialer Richtung so stark gebündelt wird, daß seine Breite geringer als 1,5 und vorzugsweise weniger als 1 mm beträgt. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Luftleit­ mittel veranlassen den angesaugten Saugluftstrom, vor dem Erreichen des Faserverbandes in eine zumindest eine wesent­ liche Axialkomponente aufweisende Richtung abzubiegen, wobei vorzugsweise gemäß Fig. 3 zwei gegeneinander gerichtete Teil­ luftströme von entgegengesetzten Seiten des Faserverbandes auf diesen einwirken, um ihn zu einem schmalen Kompaktfaser­ strang zu bündeln. Unmittelbar nach der Einwirkung der ein­ ander entgegengerichteten Teilluftströme werden diese dann durch den gelochten Umfangsbereich der Saugwalze ins Innere derselben und von dort zur Absaugung geführt. Gegebenenfalls genügt auch ein im wesentlichen axial zugeführter Unter­ strom, wenn an der anderen Seite der Saugzone gemäß Anspruch 7, 8 eine Wand vorgesehen ist.

Vorteilhafte praktische Ausführungsformen der Saugluftleit­ mittel ergeben sich weiter aus den Patentansprüchen 3 bis 6.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer einzigen Spinn­ stelle einer erfindungsgemäßen Ringspinnmaschine,

Fig. 2 eine Vorderansicht der gleichen Spinnstelle,

Fig. 3 eine stark vergrößerte schematische Schnittansicht nach Linie III-III in Fig. 1 mit einer ersten Ausfüh­ rungsform der Saugluftleitmittel,

Fig. 3a eine Ansicht in radialer Richtung einer ersten Aus­ führungsform eines für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 geeigneten Saugschlitzes,

Fig. 3b eine entsprechende Ansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform des Saugschlitzes,

Fig. 4 einen stark vergrößerten Schnitt nach Linie III-III in Fig. 1 mit einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Luftleitmittel und

Fig. 4a eine radiale Ansicht einer bevorzugten Ausführungs­ form des Saugschlitzes für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4.

Nach den Fig. 1 und 2 wird von einer oben angeordneten Vor­ garnspule 12 eine Flyerlunte 11 über ein Umlenkelement 28 in bin Drei-Zylinder-Streckwerk 13 mit einem ein Eingangswalzen­ paar 37, 37′ aufweisenden Vorverzugsfeld 23 und einem Haupt­ verzugsfeld 24 eingeführt. Das Walzenpaar 29, 29′ am Ende des Vorverzugsfeldes 23 und am Beginn des Hauptverzugsfeldes 24 ist in bekannter Weise mit nur schematisch angedeuteten Riemchen 30, 30′ bestückt, die bis in den Einzugsspalt eines Ausgangswalzenpaares 25, 26 hineinreichen.

Die Unterwalze des Ausgangswalzenpaares ist als einen wesent­ lich größeren Durchmesser als die übrigen Walzen aufweisende perforierte Saugwalze 25 mit einer Drehachse 36 ausgebildet, die mit einer Gegen-Streckwerksausgangswalze 26 zusammen den letzten Klemmspalt 14 des Streckwerks 13 bildet.

Der durch das Streckwerk 13 hindurchgelaufene Faserverband wird im Anschluß an den Ausgangsspalt 14 entlang eines ge­ krümmten Wegstücks 15 über einen Teil des Umfanges der Saug­ walze 25 herumgeführt, und zwar bis zu einer Drehungssperr- Gegenwalze 27, die zusammen mit der Saugwalze 25 einen Drehungssperrspalt 16 für den Faserverband bildet.

Die Perforation 35 der Saugwalze 25 erstreckt sich nach Fig. 2 über den gesamten Umfang, jedoch nur über eine geringe Breite der Umfangswand der Saugwalze 25, welche jedoch auch unter Berücksichtigung einer etwaigen Changierbewegung des Faserstranges 22 so groß ist, daß der Faserstrang 22 sich stets im Kontakt mit der Perforation 35 befindet.

Innerhalb der Saugwalze 25 ist ein konzentrischer Schirm 32, der im Bereich des Wegstückes 15 unterbrochen ist, so ange­ ordnet, daß aufgrund eines im Innenraum des Schirmes 32 auf­ rechterhaltenen Unterdruckes durch die Perforation 35 der Saugwalze 25 in Richtung der Pfeile 34 ein Luftstrom radial von außen nach innen erzeugt wird.

Im Anschluß an den Drehungssperrspalt 16 gelangt der Faser­ verband unter Drehungserteilung in eine klassische Ringspinn­ einrichtung 17, die mit Ringbank 18, Ring 19, Läufer 20, Spindelbank 38 sowie Spindel 21 ausgerüstet ist und aus dem aus dem Drehungssperrspalt 16 austretenden Kompaktfaser­ strang 22 das Ringspinngarn 39 herstellt.

Der Gesamtverzug im Streckwerk 13 beträgt bevorzugt 80- bis 100fach, wobei der Verzug im Vorverzugsfeld 23 nur inner­ halb der üblichen Grenzen von 1,1- bis 1,3fach liegt.

Nach den Fig. 1, 2 und 3 ist die als Durchbrechung innerhalb des Schirmes 32 vorgesehene Saugzone 33 nicht nur in Umfangs­ richtung auf die Länge des Wegstückes 15, sondern auch in Breitenrichtung auf eine Breite d beschränkt, welche in der gleichen Größenordnung wie die Breite des Perforations­ bereiches 35 liegt.

Erfindungsgemäß ist nach den Fig. 1 bis 3 radial außerhalb der Saugwalze 25 oberhalb der Saugzone 33 ein Umlenkschirm 40 vorgesehen, der sich in Umfangsrichtung im wesentlichen über das Wegstück 15 zwischen den Walzen 26, 27 und in Axial­ richtung beidseitig über die Breite d der Saugzone 33 hinaus erstreckt. Der Abstand A des Umlenkschirmes 40 von der Außen­ fläche der Saugwalze 25 ist etwa gleich groß wie die Breite d der Saugzone 33. Der Umlenkschirm 40 überragt die Saugzone 33 vorzugsweise beidseitig um ein Maß D. Das Verhältnis A : d liegt zwischen 0,8 und 1,2, während das Verhältnis D : A < 1 sein soll.

Aufgrund der Tatsache, daß sich der Umlenkschirm 40 in seit­ licher Richtung um das Maß D deutlich über die Saugzone 33 hinaus erstreckt, wird die von außen angesaugte Luftströmung 34 gezwungen, von beiden Seiten in im wesentlichen axialer Richtung zu dem etwa in der Mitte der Saugzone 33 befind­ lichen Faserstrang 22 zu strömen, wo sie allseitig und im wesentlichen von beiden axialen Seiten her auf den Faser­ strang 22 aufprallt. Dieser wird dadurch in axialer Richtung stark zusammengedrückt, so daß eine extrem gute Bündelung der Fasern zu einem deutlich weniger als 1 mm breiten Kom­ paktfaserstrang 22 erreicht wird.

Im Anschluß an die sich im wesentlichen im Hauptverzugsfeld 24 abspielenden Hochverzüge wird also zwischen den Klemmspal­ ten 14, 16 der Walzen 26, 27 mit der Saugwalze 25 im Konden­ sationsbereich (Wegstück 15) ohne Verzug und ohne Blasluft­ strom eine solche Bündelung des Faserstranges 22 herbeige­ führt, daß hinter dem Ausgangsspalt 16 eine hervorragende Garnqualität erzielt wird; die erfindungsgemäße Kondensation beseitigt also die den Faserverband verbreiternde Wirkung des Hauptverzugsfeldes nicht nur, sondern überkompensiert sie im Sinne einer sprunghaften Verbesserung der Garnquali­ tät.

Die Fig. 3a, 3b zeigen mögliche Ausbildungen einer Saugzone 33 bzw. 33′ beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist der ebenfalls konzentrisch zur Saugwalze 25 angeordnete Umlenkschirm 40′ nur einseitig eine Öffnung 42 auf, durch die die Luft 34 im wesentlichen axial zur Saugzone 33 strömen kann. An der ande­ ren Seite ist der Umlenkschirm 40′ mit einer radial nach innen vorspringenden Wand 31 versehen, die im wesentlichen mit der auf dieser Seite des Umlenkschirmes 40′ befindlichen seitlichen Begrenzung der Saugzone 33 bündig ist.

Aufgrund dieser Ausbildung drückt der im wesentlichen axial und zum Teil radial auf den Faserverband 22 einwirkende Luft­ strom 34 den Faserverband gleichzeitig gegen die Wand 31 und die Perforation 35, so daß er zwischen dem Luftstrom 34 und der Wand 31 zusammengedrückt und damit zu einem sehr schma­ len Kompaktfaserstrang von weniger als 1 mm Breite gebündelt wird.

Fig. 4a zeigt eine beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 mög­ liche Ausbildung der Saugzone 33′′.

Da in einer Ringspinnmaschine normalerweise zahlreiche Spinnstellen, wie sie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt sind, nebeneinander angeordnet sind, kann der Umlenkschirm 40′ sich von der Öffnung 42 auch bis zu einer benachbarten Saugzone erstrecken, wo dann eine zur Wand 31 spiegelbild­ liche Wand in Ausrichtung mit der einen entgegengesetzten Berandung der Saugzone vorgesehen ist. An den Enden des Umlenkschirms 40′ in Umfangsrichtung oder im Umlenkschirm 40′ selbst müssen dann aber ausreichend große Öffnungen zum Lufteinlaß von außen vorliegen.

Der wesentliche Erfindungsgedanke der Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 4 besteht also darin, daß rund um die Saug­ walze 25 im Bereich der Saugzone 33 bzw. des Wegstückes 15 zwischen dem Umlenkschirm 40, 40′ und der Außenfläche der Saugwalze 25 ein Teilringspalt 41 gebildet wird, in den Luft im wesentlichen nur von einer oder beiden Seiten im wesentlichen axial einströmen kann.

Normalerweise sind an einer Ringspinnmaschine nebeneinander 400 bis 500 Spinnstellen vorgesehen, wie sie vorstehend be­ schrieben wurden. Im allgemeinen ist ein Streckwerksarm vier nebeneinanderliegenden Verzugsfeldern zugeordnet. Weiter kann eine Saugwalze 25 einem Streckwerksarm zugeordnet sein, so daß die Saugwalze 25 in der Praxis im Abstand nebenein­ ander vier Perforationsbereiche 35 aufweist, welche jeweils mit einem Umlenkschirm 40, 40′ nach den Fig. 3 bzw. 4 ausge­ stattet sind.

Bezugszeichenliste

11 Flyerlunte
12 Vorgarnspule
13 Mehrstufenstreckwerk
14 Klemmspalt
15 Wegstück
16 Drehungssperrspalt
17 Ringspinneinrichtung
18 Ringbank
19 Ring
20 Läufer
21 Spindel
22 Kompaktfaserstrang
23 Vorverzugsfeld
24 Hauptverzugsfeld
25 Streckwerk-Ausgangswalze (Saugwalze)
26 Gegen-Streckwerksausgangswalze
27 Drehungssperr-Gegenwalze
28 Umlenkelement
29, 29′ Walzenpaar
30, 30′ Riemchen
31 Wand
32 Schirm
33 Saugzone
34 Saugluft
35 Perforationsbereich
36 Drehachse
37, 37′ Eingangswalze
38 Spindelbank
39 Ringspinngarn
40 Umlenkschirm
40′ Umlenkschirm
41 Spalt
42 Öffnung

Claims (11)

1. Spinnverfahren, bei dem ein eine geringe Drehung aufweisendes Faserband, insbesondere eine Flyerlunte (11) von einer Vorgarnspule (12) oder ein Streckenband durch ein Mehrstufen-Streckwerk (13) geführt wird, um dort einen für die hergestellte Garnnummer erforder­ lichen Gesamtverzug zu erhalten, und der so erhaltene Faserverband nach dem Austritt aus dem letzten Klemm­ spalt (14) des Streckwerkes (13) auf dem Umfang einer Saugwalze (25) ohne Verzug noch über ein vorbestimmtes Wegstück (15) bis zu einem von der Saugwalze (25) und der Drehungssperr-Gegenwalze (27) gebildeten Drehungs- Sperrspalt (16) befördert wird, von dem aus es unter Drehungserteilung zu einer Spinneinrichtung (17) ge­ langt, wobei in Umfangsrichtung zumindest entlang eines wesentlichen Teiles des Wegstückes (15) radial innerhalb des Außenumfanges der Saugwalze (25) eine Saugzone (33) von etwas größerer Breite als der Faserverband ausge­ bildet ist und entlang des Wegstückes (15) durch von außen nach innen in die Saugwalze (25) strömende Luft eine Kondensation des bereits den Endverzug aufweisen­ den, aber noch nicht verdrehten Faserbandes zu einem insbesondere nicht mehr als 1,5 und vorzugsweise weniger als 1 mm breiten Kompaktfaserstrang (22) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Kondensationswegstückes (15) die Saug­ luft von außen insbesondere mit einer im wesentlichen axialen Komponente so an den Umfang der Saugwalze (25) im Bereich des Wegstückes (15) herangeführt wird, daß der Faserverband entlang des Wegstückes (15) vorzugswei­ se ohne zusätzliche Blasluft allein durch die geeignet herangeführte Saugluft (34) zu einem Kompaktfaserstrang (22) verdichtet wird.

2. Spinnmaschine mit wenigstens einem von einer Vorgarn­ spule (12) oder einer Streckenbandkanne gespeisten Mehr­ stufen-Streckwerk (13), an das eine Saugwalze (25) angeschlossen ist, wobei in Faserband-Förderrichtung in einem Wegstück (15) am Umfang der Saugwalze (25) eine Kondensationsstufe (25, 26, 27) für den Faserstrang (22) liegt, wo das verzogene, aber noch nicht verdrehte Faserband zu einem insbesondere nicht mehr als 1,5 mm und vorzugsweise weniger als 1 mm breiten Kompaktfaser­ strang (22) kondensiert bzw. gebündelt wird und mit einer an den Drehungs-Sperrspalt (16) anschließenden Spinneinrichtung (17), welche dem aus dem Drehungs- Sperrspalt (16) austretenden Kompaktfaserstrang (22) die vorgesehene Spinndrehung erteilt, wobei in Umfangsrich­ tung zumindest entlang eines wesentlichen Teiles des Wegstückes (15) radial innerhalb des Außenumfanges der Saugwalze (25) eine Saugzone (33) von etwas größerer Breite als der Faserverband ausgebildet ist, insbesonde­ re zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Kondensationswegstückes (15) radial außerhalb des Umfanges der Saugwalze (25) Saugluftleit­ mittel (40, 40′) vorgesehen sind, welche die Saugluft (34) von außen so an den Umfang der Saugwalze (25) im Bereich des Wegstückes (15) heranführen, daß der Faser­ verband entlang des Wegstückes (15) mit oder ohne einer bzw. eine zusätzliche Blasluft zuführenden Einrichtung durch die geeignet herangeführte Saugluft (34) zu einem Kompaktfaserstrang (22) verdichtet wird.

3. Spinnmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugluftleitmittel durch einen in geringem Abstand (A) von der Außenfläche der Saugwalze (25) ange­ ordneten, zumindest im wesentlichen entsprechend der Saugwalze (25) gekrümmten Umlenkschirm (40, 40′) gebil­ det sind, der einseitig oder beidseitig derart neben der Saugzone (33) endet, daß die Saugluft (34) mit einer zumindest wesentlichen Axialkomponente und vorzugsweise im wesentlichen axial von einer oder beiden Seiten des Umlenkschirmes (40, 40′) zur Saugzone (33) strömt und dabei den Faserverband zu einem Kompaktfaserstrang (22) bündelt.

4. Spinnmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Abstand (A) des Umlenkschirmes (40, 40′) von der Außenfläche der Saugwalze (25) im wesentlichen gleich der Breite (d) der Saugzone (33) ist, und daß der Umlenkschirm (40) die Saugzone (33) seitlich um ein Maß (D) überragt, wobei das Verhältnis des radialen Abstan­ des (A) zur Breite (d) der Saugzone (33) vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,2 liegt und das Verhältnis des Maßes (D) zum radialen Abstand (A) vorzugsweise < 1 ist (Fig. 3).

5. Spinnmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umlenkschirm (40, 40′) zumindest im wesentlichen koaxial zur Saugwalze (25) verläuft.

6. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkschirm (40, 40′) in Förderrichtung gesehen sich bis zum Ende des Wegstückes (15) und vorzugsweise auch von dessen Anfang an bis zu seinem Ende erstreckt.

7. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (41) zwischen der Saugwal­ ze (25) und dem Umlenkschirm (40′) an einer Seite der Saugzone (33) durch eine sich zwischen der Außenfläche der Saugwalze (25) und der Innenfläche des Umlenk­ schirmes (40′) erstreckende Wand (31) begrenzt ist.

8. Spinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (31) senkrecht zur Achse (36) der Saugwalze (25) verläuft.

9. Spinnmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugwalze (25) die Aus­ gangswalze des Streckwerks (13) bildet.

10. Spinnmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugwalze (25) sowohl an der Gegen-Streckwerks-Ausgangswalze (26) als auch an einer um das Wegstück (15) winkelmäßig versetzt angeord­ neten Drehungssperr-Gegenwalze (27) anliegt.

11. Spinnmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Saugwalze (3) und der Drehungssperr-Gegenwalze (27) ein Drehungs-Sperr­ spalt (16) ausgebildet ist.