WO2012016700A2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines fasergarns - Google Patents

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WO2012016700A2
WO2012016700A2 PCT/EP2011/003912 EP2011003912W WO2012016700A2 WO 2012016700 A2 WO2012016700 A2 WO 2012016700A2 EP 2011003912 W EP2011003912 W EP 2011003912W WO 2012016700 A2 WO2012016700 A2 WO 2012016700A2
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rotor
channel
fiber yarn
hollow shaft
take
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WO2012016700A3 (de
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Karl-Heinz Gerhard Lehmann
Thomas Gerhard Gries
Ingo Reinbach
Mohit Raina
Bayram Aslan
Dmytro Pirkl
Sabrina Zobel
Fabian Weidner
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Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
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    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/04—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by contact of fibres with a running surface
    • D01H4/08—Rotor spinning, i.e. the running surface being provided by a rotor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/92—Spinning or twisting arrangements for imparting transient twist, i.e. false twist
    • D01H7/923—Spinning or twisting arrangements for imparting transient twist, i.e. false twist by means of rotating devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/02—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
    • D02G1/0206—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist by false-twisting
    • D02G1/022—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist by false-twisting while simultaneously drawing the yarn

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for producing a fiber yarn, in particular with low yarn twist for further processing in a subsequent process stage, e.g. in a textile machine in which fibers to be spun fed to a spinning spinning rotor, in this relined and as
  • Fiber yarn are withdrawn from the spinning rotor, wherein the fiber yarn during removal from the spinning rotor a false twisted wire is impressed, in particular an independently adjustable false twist, in particular in addition to
  • the invention relates to a take-off device for removing spun fiber yarn from a spinning rotor comprising two counter-rotating take-off rolls between which the fiber yarn is clamped and by the rotation about the roll axes, the fiber yarn can be pulled
  • Centrifugal forces slip into its rotor groove and there are relined to a fiber ring from which fibers are continuously attached to the open yarn end by the yarn twist and incorporated into the yarn, which can then be withdrawn from the rotor in the direction of its rotor axis.
  • CONFIRMATION COPY The term doubling is understood here to mean that fibers or
  • Fiber bundles after singulation e.g. by an opening roller in the rotor again to a fiber structure the fiber ring are brought together with the effect that the fibers are aligned approximately parallel in the fiber ring and the fiber ends in the fiber longitudinal direction are randomly distributed, whereby the load-bearing strength of the fibers is very well exploited in the yarn formed therefrom.
  • the stripping of the yarn may e.g. take place through a hollow rotor shaft or out of the cup, thus basically on both sides of the spinning rotor. Both can e.g. take place through a so-called trigger nozzle, which is arranged in the cup or even in the rotor shaft itself rotating and e.g.
  • a take-off nozzle may be funnel-shaped.
  • the axis of such a take-off nozzle is aligned with the spinning rotor axis.
  • a thread wire is understood to mean that the continuously fed fiber yarn is given a temporary non-permanent twist in a region between two clamps, e.g. between spinning rotor and one
  • Withdrawal device e.g. can be realized by two oppositely rotating rollers, between which the fiber yarn is arranged and is supported by the roller rotation. After passing through the clamps, the false wire is lost.
  • This false twisting wire is produced by the yarn rolling on the inner wall of the draw-off nozzle during rotation and rolling around its own axis. This false twist adds up to the actual rotation of the fiber yarn and continues counter to the fiber withdrawal direction from the draw-off nozzle toward the spinning rotor groove, which can improve the spinning stability in the spinning rotor.
  • this known device has the disadvantage that the false twisting wire is already degraded in the cylindrical pipe section of the exhaust nozzle or at least shortly thereafter.
  • This task is e.g. achieved in that the extraction device itself rotates during the withdrawal to the Fasergamldicasachse.
  • the false twist can be generated by means of a Garnklemmung, namely on the trigger device.
  • this object can be achieved by an inventive
  • Discharge device of the aforementioned generic type comprising a rotor with a hollow shaft through which the fiber yarn is coaxial with the hollow shaft axis passed, wherein the rotor is driven to rotate about the hollow shaft axis / Fasergarnlssensachse or at least driven and the take-off rolls, the roll axes oriented perpendicular to the hollow shaft axis are.
  • the fiber yarn can be clamped between the take-off rolls, conveyed by rotation of the take-off rolls about the respective roll axes, or withdrawn from the spinning rotor and at the same time impressed by the rotation of the rotor, the false twist on the fiber yarn.
  • both take-off rolls have their own electric motor drive.
  • Such a drive would then rotate upon rotation of the rotor about the hollow shaft axis.
  • the relevant drive be energized via sliding contacts on the rotor from outside the rotor.
  • a pair of take-off rolls can be offset by a drive in a rotation about the Fasergarnlssensachse and the rotation of at least one of the take-off rolls about the roll axis for conveying the fiber yarn can be generated mechanically by means of a gear from the rotation.
  • a gear provided for this purpose can be arranged, for example, in / on the rotor of the device according to the invention. It is thus possible to omit co-rotated electric motors for driving the take-off rolls.
  • the transmission has a drive wheel whose rotation is transmitted through the transmission in a rotation of the take-off roll, wherein the drive wheel is driven by the relative movement between the rotor and a
  • the drive wheel may have a parallel to the roll axis of the at least one driven take-off roll wheel axis and rotate around the hollow shaft axis during rotation of the rotor, wherein the operative connection is formed by the drive wheel rolls on the drive means external to the rotor.
  • drive wheel and drive means can be designed as mutually corresponding conical surface or bevel gears.
  • Rotary speed of the take-off rollers is constantly coupled via the transmission ratio of the transmission to the rotational speed of the rotor.
  • the relative movement of the drive wheel relative to the drive means can thus take place in one embodiment solely by a movement of the drive wheel due to the rotation of the rotor.
  • the drive means external to the rotor is arranged coaxially to the hollow shaft axis, in particular rotatably mounted on the hollow shaft and driven about the hollow shaft axis independently of the rotor or at least is drivable.
  • the rotational speed of the rolling on the drive means driving wheel can be increased or reduced and therefore the
  • Abzugs Malawi be chosen independently of the rotational speed of the rotor.
  • the drive means is slidably mounted in the direction of the hollow shaft axis.
  • it may be subjected to force in the direction of the rotor / drive wheel, for example by compression springs.
  • the drive of the rotor as well as of the drive means can preferably be achieved by means of drives arranged laterally offset from the hollow shaft axis, e.g. Engines done.
  • the rotor and / or the drive means may comprise a coaxial gear which is driven by a transmission means, in particular a toothed belt or a chain by the aforementioned drive.
  • the take-off rollers are each mounted in a holder.
  • a holder may e.g. be forked or U-shaped profile.
  • a holder can therefore be e.g. two by one
  • At least one of the holders may be designed to be movable relative to the other and / or relative to the hollow shaft axis, in particular to allow the clamping of the fiber yarn exactly on the hollow shaft axis.
  • both holders can preferably be coupled to one another in the pivoting movement, preferably by interlocking toothings on both holders.
  • the take-off rolls can be moved relative to one another, e.g. to guide the fiber yarn between them, wherein both rollers always keep the same distance to the hollow shaft axis or Fasergarnlssensachse and clamp the yarn in an optimal position.
  • At least one of the holders is mounted displaceably in the rotor perpendicular to the hollow shaft axis.
  • this one holder may e.g. be positioned by adjusting screws, that the fiber yarn on the surface of the take - off roll exactly on the
  • the other take-off roll may, for example, be resiliently loaded, for example, be spring-loaded and, by this force, also be displaceable perpendicular to the hollow-shaft axis and pressed onto the other roll, whereby at least the clamping of the yarn is produced.
  • kraftbeetzschlagte roller be a rubber roller or other elastomeric material, the other, however, be made of metal.
  • a structurally preferred embodiment of the rotor is seen to comprise a first and a second rotor element, which in the direction of
  • Hollow shaft axis are spaced apart, are attached to each other and between which the holder with the take-off rolls, in particular the gear for driving the take-off rolls are arranged.
  • a rotor forms a unit which can be opened for the purpose of manufacture and / or maintenance by releasing the two rotor elements from each other.
  • both rotor elements may substantially have a circular disk shape.
  • the rotor elements may have, in their mutually opposite surfaces, mutually spaced parallel grooves running perpendicular to the hollow shaft axis, in which the holders of the take-off rolls are displaceable.
  • the aforementioned legs of the holder eino at least partially in the grooves.
  • Adjusting screws and or attack springs that each find a fixed abutment on one or both rotor elements and support a displaceability in the grooves perpendicular to the hollow shaft axis.
  • Extraction device is arranged to the false twisting wire substantially over the entire distance from the haul-off device to the spinning rotor on the fiber yarn impress. With both versions, yarn can thus be produced with low rotations after clamping, ie beyond the take-off device.
  • the arrangement immediately before the take-off device is preferably understood to mean that this arrangement is chosen such that the false twisting wire results over at least 90% of the total distance between the take-off device and the spinning rotor.
  • a preferred position is achieved in particular even if the twisting device is arranged at a distance to the extraction device, which is smaller than the average fiber length or in which the length between the point
  • Rotation reversal in the fiber yarn and the draw-off device is smaller than the average fiber length.
  • the effect according to the invention is basically achieved by means of any suitable twisting device, e.g. by separate drive, in particular independent of the spinning rotor drive can impose a false twist on the fiber yarn, in particular regardless of their positioning.
  • swirling device or false twisting element e.g. additional turning elements such as texturizing discs or spinning fingers, rotating L-shaped hooks or similar. to be used.
  • Swirl device not only has the advantage of being immediately before i. can be positioned adjacent to a take-off device, but in basically any position along the route between the spinning rotor and the take-off device, thus, as needed.
  • the yarn structure are influenced so that the yarn contains a least possible number of abdominal ligaments and has a structure with largely stretched and slightly twisted against each other fibers.
  • the two solutions mentioned also offer the advantage that, by producing false twisting wire, also the rotation of the yarn in the rotor can be controlled in such a way that e.g. the yarn quality is improved by improved incorporation of the fibers into the fiber yarn.
  • the withdrawal of the fiber yarn takes place in the axial direction of the rotor, either through a hollow rotor shaft or in the opposite direction through the open rotor center, the rotor cup, through a centrally located in the rotor to the rotor exhaust nozzle.
  • the winding can be done without further redirection.
  • the deduction by the rotor shaft may be more advantageous, since so the number of abdominal ligaments is reduced.
  • a preferred embodiment of the second solution is recognized in that the fiber yarn withdrawn from the spinning rotor is guided by a twisting device having a channel in which a vortex which flows around the fiber yarn axis is generated by gaseous fluid, in particular air, flowing into the channel Twists fiber yarn in the direction of rotation of the vortex and thereby generates the false wire.
  • Such a twisting device can be positioned both immediately in front of the extraction device and at any other point, e.g. also very close to or in the spinning rotor, especially as operated with gaseous fluid
  • Trigger device can be made very small construction due to lack of complicated mechanical components. Here can be influenced by the choice of fluid as well as the flow velocity of the fluid in a simple way on the generated vortex and thus the false twist, which can also depending on the direction of rotation of the vortex add or subtracting effect on the actual rotation de yarn.
  • air can be used as a fluid.
  • a swirl device for producing such a vortex may have, for example, at least one gaseous fluid guiding device on or in the wall of the channel, by means of which a vortex rotating around the channel longitudinal axis can be generated in the channel by introducing gaseous fluid introduced into the channel.
  • the gaseous fluid is introduced from the outside inwards into the channel under a, in particular radial offset from the central channel longitudinal axis, in particular wherein the channel preferably has a circular cross section. That's how it happens
  • the gaseous fluid can be introduced into the channel tangentially to the channel, in particular tangentially to the channel cross section.
  • a guide device may be formed as a fluid channel, which leads from the outside through the channel wall into the interior of the channel and the central longitudinal axis in the radial direction at a distance from the central channel longitudinal axis, in particular its radially outer
  • Fluid channel wall area is arranged tangentially to the channel cross-section.
  • the central longitudinal axis of a fluid channel to the central longitudinal axis of the channel through which the fiber yarn is guided has an angle not equal to 90 degrees.
  • Speed component are introduced into the channel, in particular so that the vortex propagates in a desired preferred direction.
  • a vortex can also be generated in that a guide device is designed as a projection which is arranged on the channel inner wall and extends in the channel longitudinal direction
  • Such a twisting device can be flown in or against the fiber withdrawal direction, thus in the axial direction of the channel with fluid, for example, wherein the fluid flow through the helical or spiral winding on / in the
  • Channel inner wall generates a vortex rotating about the Fasergarnlfitsachse, which twists the fiber yarn and thus generates the false twisting wire.
  • Figure 1 An embodiment of the prior art.
  • Figure 2 An embodiment according to the invention, in which the fiber yarn is withdrawn from the rotor cup through a draw-off nozzle.
  • Figure 2a a section through a twisting device
  • Figure 3 An embodiment according to the invention, in which the fiber yarn is drawn off by the rotor shaft
  • FIG. 4 shows a twisting device integrated in a withdrawal nozzle according to FIG.
  • Figure 5 a first embodiment with rotating pair of withdrawal rollers
  • Figure 6 a second embodiment with rotating pair of withdrawal rollers
  • FIG. 7 shows a perspective view of a part of the device according to FIG. 6
  • FIG. 1 shows a device according to the known prior art.
  • the fibers 2 fed onto the wall of the rotor 1 slip by centrifugal force into the rotor groove 3 and are caught by the yarn end 4a rotating with the rotor 1.
  • the yarn 4 is withdrawn through the rotor shaft 1 a in the direction 5.
  • the yarn 4 is withdrawn from the take-off rollers 6 and wound onto the bobbin 7. To pull off the rollers 6 rotate in opposite directions, so that the arranged between them yarn 4 is promoted.
  • FIG. 1 shows an inventive arrangement in which the fed into the rotor 1 fibers 2 are tethered in the rotor groove 3 to the yarn 4 and the yarn 4 are withdrawn through the discharge nozzle 8 in the opposite direction to the rotor shaft 1a without further deflection.
  • Figure 2 are two possible
  • the false twisting wire is impressed by a twisting device 10 arranged immediately in front of the withdrawal device 6.
  • This comprises a channel 11 through which the yarn 4 is guided. Through at least one fluid channel 12, air is in the inner
  • Yarn channel 11 fed which generates a vortex in the channel 11 through the targeted arrangement of the fluid channels, which rotates about the yarn axis and thus generates false twisting wire, since the yarn is thereby co-rotated.
  • FIG. 2a shows a section through the twisting device 10 in the plane of the fluid channels 12. Shown here is only one of the optionally provided multiply
  • Fluid channels 12 The fluid guide is such that the fluid, here air, enters the channel outside the middle of the channel, e.g. in that the outer wall 12 a of the channel 12 is tangent to the channel cross section 13. This gets the
  • Figure 3 also shows a twisting device 10 with tangentially opening into the yarn channel 11 fluid channels 12.
  • the yarn 4 withdrawn.
  • the embodiment is as in Figure 2.
  • the swirl devices that are operated with fluid, such as air, it may be provided that the fluid channels at the mouth region to the interior of the yarn channel have nozzles to here a particularly high
  • the yarn 4 is rotated higher in the yarn running direction in front of a twisting device 10 by the produced false twisting wire than behind the twisting device 10.
  • FIG. 4 shows a pneumatic twisting device 10 installed in a yarn withdrawal nozzle 8 in contrast to FIGS. 2 and 3.
  • the fluid channels 12 are preferably tangential into the yarn channel and can be perpendicular to the axis of the yarn channel
  • the air flowing into the rotor serves as air cushion for the yarn 4 and thus reduces the friction between the yarn and the take-off nozzle 8/10. As a result, the rotation brought into the rotor from outside can be better controlled.
  • Discharge nozzle 8/10 can be determined whether more or less air flows into the rotor 1.
  • a very acute-angled arrangement of the fluid channels 12 or the flow direction of nozzles at their ends relative to the yarn channel (a ⁇ 15 °) can be an injector build, the air flow through the yarn channel 4 of the drawing nozzle 8/10 reduced into the rotor, at best even prevented.
  • the injector can also be installed in the extraction nozzle completely independently of the swirl generator.
  • the yarn channel can be so strongly evacuated by a special device that no more air flows into the yarn channel, but air is sucked out.
  • FIG. 5 shows a take-off device according to the invention comprising a pair of take-off rolls, only one of which can be seen here in section.
  • the device comprises or forms a rotor 20, which has a hollow shaft 21.
  • Rotor 20 and hollow shaft 21 can by a drive, not shown here to the
  • Hollow shaft axis 22 are rotated. This fiber yarn is coaxial with
  • Hollow shaft axis 22 passed through the hollow shaft 21, clamped between the take-off rolls 6 and withdrawn by rotation of the rollers about the roll axis 6a from a spinning rotor, not shown here.
  • At least one of the take-off rollers 6 is driven by an electric motor 23 which is fixed to the rotor, in particular here in a leg of a U-shaped holder 27 of a take-off roller 6.
  • axis of rotation of the motor 23 and the roller 6 are parallel, wherein the rotation is transmitted by a transmission means, eg a belt (28) or a chain.
  • the power supply must e.g. via sliding contacts that contact the rotor on a rotationally symmetric element.
  • a rotatable rotor 20 is shown, which is rotatably held in a frame 29 in bearings 30.
  • the rotor is driven by a gear 26 which is coaxial is attached to the axis 22 of the hollow shaft 21 on the rotor and rotates this rotor relative to the frame 29.
  • the gear can be connected for example via a toothed belt, a chain or another gear with a drive, not shown.
  • the rotor 20 comprises two axially spaced rotor elements 20a and 20b, between which the holders 27 of the take-off rolls 6 are arranged. These holders 27 have two legs, which are connected by a base member 27a and between which the take-off rollers 6 are rotatably mounted in bearings. The legs of the holder 27 are guided in grooves 28, which as a recess in the inner one another
  • assigning surfaces of the rotor elements 20a and 20b are introduced.
  • Hollow shaft axis 22 slidably.
  • the rollers 6 are rotated by a gear 24 in rotation, which in turn is rotated by the rotation of the rotor 20.
  • the transmission has a drive wheel 24a, the wheel axis 24b is parallel to the roller axis 6a.
  • the rotation of the drive wheel 24a can be replaced by gears, friction wheels or the like. be converted into a rotation of the roller 6.
  • an elastomeric friction wheel 24c on the roller shaft 6a are pressed against the shaft 24d and decrease its rotation, which corresponds to the rotation of the drive wheel 24a.
  • the drive wheel 24a is designed here as a bevel gear and rolls with its surface on a perpendicular thereto oriented drive means 25, which is also formed as a bevel gear 25 when the rotor is rotated and thereby the drive wheel 24a is guided around the hollow shaft axis 22.
  • rotation of the take-off rolls 6 is generated from the rotation of the rotor 20 via the drive wheel 24a and the gear 24.
  • the bevel gear 25 is in turn rotatable about the hollow shaft axis, for which purpose it is mounted here on the hollow shaft 21 of the one rotor element 20b in a bearing 34.
  • This bearing 34 is disposed between the hollow shaft and bevel gear 25.
  • the bevel gear 25 can be axially loaded with force here and thus pressed onto the bevel gear 24a.
  • the bevel gear 25 is axially displaceable on the bearing 34.
  • the bevel gear 25 also has a coaxial with the hollow shaft axis 22 arranged gear 26, via which the bevel gear 25 can be driven. Depending on the direction of rotation of the bevel gear 25, the rotational speed of the bevel gear 24, this already due to the rotation of the rotor when rolling on the
  • Departing speed of the yarn can be influenced.
  • coarse fiber yarn e.g. ⁇ 3000 tex (g / 1000m), preferably less than 2500 tex (g / 1000m), especially with a low yarn twist of e.g. 120 turns / meter.
  • a rotor> 100 mm diameter can be used for this purpose.
  • a tearing of the yarn can, despite the produced by the large rotor
  • Centrifugal forces and the small rotations are prevented by a false twist is generated in the area between the take-off device and rotor by the devices of the invention or with the method according to the invention, which stabilizes the yarn, or rupture resistant.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Fasergarns (4), bei dem zu verspinnende Fasern (2) einem rotierenden Spinnrotor (1) zugeführt, in diesem doubliert und als Fasergarn (4) aus dem Spinnrotor (1) mittels einer Abzugsvorrichtung (6) abgezogen werden, wobei dem Fasergarn (4) beim Abziehen aus dem Spinnrotor (1) ein Falschdraht aufgeprägt wird, bei dem die Abzugsvorrichtung (6) während des Abziehens um die Fasergarnlängsachse rotiert, insbesondere gegensinnig drehende Abzugswalzen (6) beim Abziehen gemeinsam um die Fasergarnlängsachse rotieren. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen von versponnenem Fasergarn (4) aus einem Spinnrotor (1) umfassend zwei gegensinnig drehbare Abzugswalzen (6) zwischen denen das Fasergarn (4) klemmbar und durch deren Drehung um die Walzenachsen (6a) das Fasergarn (4) ziehbar ist und die einen Rotor (20) mit einer Hohlwelle (21) umfasst, durch die das Fasergarn (4) koaxial zur Hohlwellenachse (22) hindurchführbar ist, wobei der Rotor (20) um die Hohlwellenachse / Fasergarnlängsachse (22) rotierend angetrieben oder zumindest antreibbar ist und die Abzugswalzen (6) umfasst, deren Walzenachsen (6a) senkrecht zur Hohlwellenachse (22) orientiert sind.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Fasergarns.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Fasergarns, insbesondere mit geringer Garndrehung zur Weiterverarbeitung in einer nachfolgenden Prozessstufe z.B. in einer Textilmaschine, bei dem zu verspinnende Fasern einem rotierenden Spinnrotor zugeführt, in diesem doubliert und als
Fasergarn aus dem Spinnrotor abgezogen werden, wobei dem Fasergarn beim Abziehen aus dem Spinnrotor ein Falschdraht aufgeprägt wird, insbesondere ein unabhängig einstellbarer Falschdraht, insbesondere zusätzlich zur
Drehungserteüung durch den Rotor und den prozessbedingten Faischdrahteffekt an einer Abzugsdüse.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Abzugsvorrichtung zum Abziehen von versponnenem Fasergarn aus einem Spinnrotor umfassend zwei gegensinnig drehbare Abzugswalzen zwischen denen das Fasergarn klemmbar und durch deren Drehung um die Walzenachsen das Fasergarn ziehbar ist
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt, z.B. aus der DE 4041719 A1. Üblicherweise werden Fasern oder Faserbündel durch einen
Faserleitkanal dem offenen Kelch eines rotierenden Spinnrotors zugeführt, wobei die Fasern auf die innere Rutschwand des Spinnrotors gelangen und durch die
Zentrifugalkräfte in dessen Rotorrille rutschen und dort zu einen Faserring doubliert werden, aus dem heraus kontinuierlich Fasern an das offene Garnende durch die Garndrehung angelagert und in das Garn eingebunden werden, das sodann aus dem Rotor in Richtung von dessen Rotorachse abgezogen werden kann.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Unter dem Begriff des Doublierens wird hier verstanden, dass Fasern oder
Faserbündel nach der Vereinzelung z.B. durch eine Auflösewalze im Rotor wieder zu einem Faserverband, dem Faserring zusammengeführt werden mit dem Effekt, dass die Fasern annähernd parallel im Faserring ausgerichtet werden und die Faserenden in Faserlängsrichtung statistisch verteilt sind, wodurch die Tragfestigkeit der Fasern im daraus gebildeten Garn sehr gut ausgenutzt wird.
Das Abziehen des Garns kann z.B. durch eine hohl ausgebildete Rotorwelle erfolgen oder auch aus dem Kelch heraus, somit also grundsätzlich zu beiden Seiten des Spinnrotors. Beides kann z.B. durch eine sogenannte Abzugdüse erfolgen, die im Kelch oder auch in der Rotorwelle selbst rotierend angeordnet ist und z.B.
trichterförmig ausgebildet sein kann. Die Achse einer solchen Abzugdüse fluchtet dabei mit der Spinnrotorachse.
Dabei ist es bekannt, beim Abziehen des Fasergarns einen in Fachkreisen
sogenannten Falschdraht zu erzeugen.
Linter einem Faischdraht wird dabei verstanden, dass das kontinuierlich geförderte Fasergarn eine temporäre nicht bleibende Drehung bzw. Verdrillung erhält in einem Bereich zwischen zwei Klemmungen, wie z.B. zwischen Spinnrotor und einer
Abzugsvorrichtung, die z.B. durch zwei gegensinnig rotierende Walzen realisiert sein kann, zwischen denen das Fasergarn angeordnet ist und durch die Walzenrotation gefördert wird. Nach dem Durchlaufen der Klemmungen geht der Falschdraht verloren.
Die Offenlegungsschrift DE 4041719 A1 beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Fasergarns, bei dem ein grobes Fasergarn erzeugt und durch die Rotorwelle abgezogen wird.
Um die Drehung des abgezogenen Fasergarns gering zu halten, ist in der drehbar gelagerten Rotorwelle ein trichterförmig in den Spinnrotor mündendes Rohr als Abzugsdüse wiederum einstellbar drehbar gelagert, das einen Falschdraht in dem sich noch im Spinnrotor befindenden Garnabschnitt auf einer Länge bis in das Rohr hinein erzeugt, um in der Garnbildungszone im Spinnrotor eine infolge höherer Garndrehung ausreichende Garnfestigkeit zu erzeugen.
Dieser Falschdraht wird dadurch erzeugt, dass das Garn beim Rotieren auf der inneren Wandung der Abzugdüse abrollt und sich dabei um die eigene Achse wälzt. Dieser Falschdraht addiert sich zu der eigentlichen Drehung des Fasergarns und setzt sich entgegen der Faserabzugrichtung von der Abzugdüse in Richtung zur Spinnrotorrille fort, was die Spinnstabilität im Spinnrotor verbessern kann.
Zugkräfte infolge der auf das Garn im Spinnrotor wirkenden Zentrifugalkraft setzen sich aber bis hin zu den Abzugsvorrichtungen, wie z.B. Abzugswalzen fort. Da in einem Bereich in Abzugsrichtung nach der Abzugsdüse bei der bekannten
Vorrichtung der Falschdraht schon wieder verloren ist, kann in diesem Bereich keine Stabilisierung des Fasergams erfolgen, so dass es besonders hier zu Garnrissen kommen kann.
Wenn somit durch einen Falschdraht zusätzlich Drehung in das Fasergarn
eingebracht werden soll, hat diese bekannte Vorrichtung den Nachteil, dass der Falschdraht schon in dem zylindrischen Rohrabschnitt der Abzugsdüse oder zumindest kurz danach wieder abgebaut ist.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen mit denen eine höhere Garndrehung, der sogenannte Falschdraht möglichst bis hin zu einer Abzugsvorrichtung, wie z.B. den Abzugswalzen oder zumindest bis auf eine geringe Distanz vor einer Abzugsvorrichtung zu erzeugen oder zumindest aufrecht zu erhalten ist. Es ist weiterhin Aufgabe, grobe Garne mit geringen
Drehungen, insbesondere kleiner 120 Drehungen / Meter zu erzeugen ohne Risiko eines Garnbruchs.
Diese Aufgabe wird z.B. dadurch gelöst, dass die Abzugsvorrichtung selbst während des Abziehens um die Fasergamlängsachse rotiert. So kann der Falschdraht mittels einer Garnklemmung, nämlich an der Abzugsvorrichtung erzeugt werden.
Es kann so mit dieser Ausbildung erreicht werden, dass der Falschdraht exakt bis zur Abzugsvorrichtung erzeugt wird und über die gesamte Strecke vom Rotor bis dorthin zu einer Stabilisierung des Fasergarns beiträgt. Beispielsweise können hierfür gegensinnig rotierende Abzugswalzen beim Abziehen gemeinsam um die
Fasergarnlängsachse rotiert werden.
Bevorzugt kann diese Aufgabe gelöst werden durch eine erfindungsgemäße
Abzugsvorrichtung der eingangs genannten gattungsgemäßen Art, die einen Rotor mit einer Hohlwelle umfasst, durch die das Fasergarn koaxial zur Hohlwellenachse hindurchführbar ist, wobei der Rotor um die Hohlwellenachse / Fasergarnlängsachse rotierend angetrieben oder zumindest antreibbar ist und die Abzugswalzen umfasst, deren Walzenachsen senkrecht zur Hohlwellenachse orientiert sind.
Auf diese Weise kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Fasergarn zwischen den Abzugswalzen geklemmt werden, durch Drehung der Abzugswalzen um die jeweiligen Walzenachsen gefördert, bzw. aus dem Spinnrotor abgezogen werden und gleichzeitig durch die Rotation des Rotors der Falschdraht auf das Fasergarn aufgeprägt werden.
Hierbei kann es z.B. vorgesehen sein, die Drehung der Abzugswalzen zum Zweck des Abziehens und die Rotation des Rotors zum Zweck der Falschdrahterzeugung mit getrennten Antrieben zu erzeugen. Dafür kann z.B. im Rotor wenigstens eine der Abzugswalzen, ggfs. auch beide Abzugswalzen einen eigenen elektromotorischen Antrieb aufweisen. Ein solcher Antrieb würde sodann bei der Rotation des Rotors um die Hohlwellenachse rotieren. Um dies zu realisieren kann z.B. der betreffende Antrieb über Schleifkontakte am Rotor von außerhalb des Rotors bestromt sein.
In einer alternativen Ausführung kann es hingegen auch vorgesehen sein, die Drehung der Abzugswalzen um die Walzenachsen zum Abziehen des Fasergarns mechanisch an die Rotation der beiden Abzugswalzen um die Fasergarnlängsachse zu koppeln. Z.B. kann hierfür ein Paar von Abzugswalzen mit einem Antrieb in eine Rotation um die Fasergarnlängsachse versetzt werden und die Drehung wenigstens einer der Abzugswalzen um die Walzenachse zur Förderung des Fasergarnes kann mittels eines Getriebes aus der Rotation mechanisch erzeugt werden. Ein hierfür vorgesehenes Getriebe kann z.B. im/am Rotor der genannten erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet werden. Es besteht so die Möglichkeit, mitrotierte Elektromotoren zum Antrieb der Abzugswalzen entfallen zu lassen.
In einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es vorgesehen sein, dass das Getriebe ein Antriebsrad aufweist, dessen Drehung durch das Getriebe in eine Drehung der Abzugswalze übertragen ist, wobei das Antriebsrad angetrieben ist durch die Relativbewegung zwischen dem Rotor und einem
rotorexternen Antriebsmittel, das mit dem Antriebsrad wirkverbunden ist.
Beispielsweise kann das Antriebsrad eine zur Walzenachse der wenigstens einen angetriebenen Abzugswalze parallele Radachse aufweisen und bei Rotation des Rotors um die Hohlwellenachse umlaufen, wobei die Wirkverbindung dadurch ausgebildet ist, dass das Antriebsrad auf dem rotorexternen Antriebsmittel abrollt. Hierbei können Antriebsrad und Antriebsmittel als zueinander korrespondierende Kegelflächen- oder Kegelzahnräder ausgebildet sein.
Eine Rotation des Antriebsrades und somit eine Drehung der Abzugswalzen entsteht daher bereits schon daraus, dass der Rotor rotiert wird, insbesondere auch dann, wenn das Antriebsmittel ein stillstehendes Element ist. In diesem Fall ist die
Drehgeschwindigkeit der Abzugswalzen konstant über das Übersetzungsverhältnis des Getriebes an die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors gekoppelt. Die relative Bewegung des Antriebsrades gegenüber dem Antriebsmittel kann somit in einer Ausführung alleine durch eine Bewegung des Antriebsrades aufgrund der Rotation des Rotors erfolgen.
Insbesondere um in einer bevorzugten Ausführung die Drehgeschwindigkeit der Abzugswalzen unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors einstellen zu können, kann es vorgesehen sein, dass das rotorexterne Antriebsmittel koaxial zur Hohlwellenachse angeordnet ist, insbesondere auf der Hohlwelle drehbar gelagert ist und um die Hohlwellenachse unabhängig vom Rotor angetrieben oder zumindest antreibbar ist. In diesem Fall kann durch Drehung des Antriebsmittels je nach Drehrichtung die Drehgeschwindigkeit des auf dem Antriebsmittel abrollenden Antriebrades erhöht oder auch verringert werden und daher die
Abzugsgeschwindigkeit unabhängig von der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors gewählt werden. Um einen fortwährend guten Kontakt zwischen Antriebsrad und Antriebmittel zu erzielen, kann es weiterhin vorgesehen sein, dass das Antriebsmittel in Richtung der Hohlwellenachse verschieblich gelagert ist. Beispielsweise kann es in Richtung zum Rotor / zum Antriebsrad kraftbeaufschlagt sein, z.B. durch Druckfedern.
Der Antrieb des Rotors sowie auch des Antriebsmittels kann bevorzugt über seitlich versetzt zur Hohlwellenachse angeordnete Antriebe, z.B. Motoren erfolgen. Hierfür können beispielsweise der Rotor und/oder das Antriebsmittel ein koaxiales Zahnrad aufweisen, das über ein Übertragungsmittel, insbesondere einen Zahnriemen oder eine Kette angetrieben ist durch vorgenannten Antrieb.
Allgemein kann es bei allen Ausführungen vorgesehen sein, dass die Abzugswalzen jeweils in einem Halter montiert sind. Ein solcher Halter kann z.B. gabelförmig bzw. U-Profil-förmig ausgestaltet sein. Ein Halter kann daher z.B. zwei durch ein
Basiselement verbundene zueinander beabstandete Schenkel aufweisen, zwischen denen die Abzugswalzen drehbar gelagert sind. Wenigstens einer der Halter kann relativ zum anderen und/oder relativ zur Hohlwellenachse beweglich ausgeführt sein, insbesondere um die Klemmung des Fasergarn exakt auf der Hohlwellenachse zu ermöglichen.
Zur Erzielung einer solchen Beweglichkeit kann z.B. in einer Ausführung wenigstens einer der Halter, um eine zur Walzenachse parallele Schwenkachse verschwenkbar am/im Rotor befestigt sein. Bei einer Ausführung, in der beide Halter verschwenkbar sind, können diese bevorzugt aneinander in der Schwenkbewegung gekoppelt sein, vorzugsweise durch ineinander greifende Verzahnungen an beiden Haltern. So können die Abzugswalzen relativ zueinander bewegt werden, z.B. um das Fasergarn zwischen diese zu führen, wobei beide Walzen immer denselben Abstand zur Hohlwellenachse bzw. Fasergarnlängsachse behalten und das Garn in optimaler Lage klemmen.
In einer anderen Ausführung kann es auch vorgesehen sein, dass wenigstens einer der Halter senkrecht zur Hohlwellenachse verschieblich im Rotor gelagert ist. So kann zumindest dieser eine Halter so z.B. durch Stellschrauben positioniert werden, dass das Fasergarn auf der Oberfläche der Abzugswalze exakt auf der
Hohlwellenachse geklemmt wird. Die andere Abzugswalze kann z.B. nachgiebig kraftbeaufschlagt, z.B. federbeaufschlagt sein und durch diese Kraft ebenso senkrecht zur Hohlwellenachse verschieblich sein und auf die andere Walze gedrückt werden, wodurch zumindest die Klemmung des Garns entsteht.
Ebenso kann hierdurch die nachgiebig kraftbeaufschlagte Walze durch die andere Walze mitrotiert, d.h. angetrieben werden. Z.B. kann die nachgiebig
kraftbeaufschlagte Walze eine Gummiwalze sein oder aus sonstigem elastomeren Material, die andere hingegen aus Metall gefertigt sein.
Eine konstruktiv bevorzugte Ausbildung des Rotors wird darin gesehen, dass dieser ein erstes und ein zweites Rotorelement umfasst, die in Richtung der
Hohlwellenachse beabstandet sind, aneinander befestigt sind und zwischen denen die Halter mit den Abzugswalzen, insbesondere auch das Getriebe zum Antrieb der Abzugswalzen angeordnet sind. So bildet ein solcher Rotor eine Einheit, die zum Zweck der Herstellung und/oder Wartung geöffnet werden kann durch Lösen der beiden Rotorelemente voneinander. Beispielsweise können beide Rotorelemente im Wesentlichen eine Kreisscheibenform aufweisen.
Besonders bei dieser zweiteiligen Ausführung kann es vorgesehen sein, dass die Rotorelemente in ihren einander gegenüberliegenden Flächen jeweils senkrecht zur Hohlwellenachse verlaufende zueinander beabstandete parallele Nuten aufweisen, in denen die Halter der Abzugswalzen verschieblich sind. Hier kann es besonders vorgesehen sein, dass die eingangs genannten Schenkel der Halter zumindest teilweise in den Nuten einliegen.
An den die Schenkel der Halter verbindenden Basiselementen können
Stellschrauben und oder Federn angreifen, die jeweils ein festes Gegenlager an einem oder beiden Rotorelementen finden und eine Verschieblichkeit in den Nuten senkrecht zur Hohlwellenachse unterstützen.
In einer anderen Lösung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Drallvorrichtung zur Aufprägung eines Falschdrahtes in Abzugsrichtung unmittelbar vor der
Abzugsvorrichtung angeordnet wird, um den Falschdraht im Wesentlichen über die gesamte Strecke von der Abzugsvorrichtung bis zum Spinnrotor auf das Fasergarn aufzuprägen. Mit beiden Ausführungen kann so nach der Klemmung, d.h. jenseits der Abzugsvorrichtung Garn mit geringen Drehungen erzeugt werden.
Unter der Anordnung unmittelbar vor der Abzugsvorrichtung wird bevorzugt verstanden, dass diese Anordnung so gewählt ist, dass sich der Falschdraht über wenigstens 90 % der gesamten Strecke zwischen Abzugsvorrichtung und Spinnrotor ergibt.
Eine bevorzugte Position ist besonders auch dann erzielt, wenn die Drallvorrichtung in einem Abstand zur Abzugsvorrichtung angeordnet wird, der kleiner ist als die mittlere Faserlänge oder bei dem die Länge zwischen dem Punkt der
Drehungsumkehr im Fasergarn und der Abzugsvorrichtung kleiner ist als die mittlere Faserlänge.
Die erfindungsgemäße Wirkung wird dabei grundsätzlich mittels jeder geeigneten Drallvorrichtung erzielt, die z.B. durch separaten Antrieb, insbesondere unabhängig vom Spinnrotorantrieb einen Falschdraht auf das Fasergarn aufprägen kann, insbesondere unabhängig von ihrer Positionierung.
Bevorzugt können erfindungsgemäß als Drallvorrichtung bzw. Falschdrahtelement z.B. zusätzliche Drehelemente wie Texturierscheiben oder Spinnfinger, rotierende L- förmige Häkchen o.ä. benutzt werden.
Die letztgenannte Lösung hat dabei den Vorteil, dass etablierte Abzugsvorrichtungen auch ohne Änderungen verwendet werden können und lediglich eine zusätzliche Drallvorrichtung zum Einsatz kommt. Dabei hat eine solche zusätzliche
Drallvorrichtung nicht nur den Vorteil, dass sie unmittelbar vor d.h. benachbart einer Abzugsvorrichtung positioniert werden kann, sondern in grundsätzlich beliebiger Position längs der Strecke zwischen Spinnrotor und Abzugsvorrichtung, somit also je nach Bedarf.
Durch die erfindungsgemäßen Lösungen kann in Kombination mit der Gestalt des Rotors besonders im Bereich der Rotorrille, der Rotorwand, der Rotordrehzahl, der Gestalt und der Drehzahl eines eventuellen Innenrohres (Abzugsdüse) und der durch zusätzliche Elemente in das Fasergarn eingebrachten Drehung erfindungsgemäß auch die Garnstruktur so beeinflusst werden, dass das Garn eine geringst mögliche Anzahl an Bauchbinden enthält und eine Struktur mit weitestgehend gestreckt liegenden und leicht gegeneinander verdrehten Fasern aufweist.
Erfindungsgemäß bieten die beiden angesprochenen Lösungen auch den Vorteil, dass durch Erzeugung von Falschdraht auch die Drehung des Garns im Rotor so gesteuert werden kann, dass z.B. die Garnqualität durch verbessertes Einbinden der Fasern in das Fasergarn verbessert wird.
Auch bei der Erfindung erfolgt bevorzugt der Abzug des Fasergarns in Achsrichtung des Rotors, entweder durch eine hohle Rotorwelle oder in entgegengesetzter Richtung durch die offene Rotormitte, den Rotorkelch, durch eine im Rotor zentrisch zum Rotor eingebaute Abzugsdüse. Die Aufwicklung kann ohne weitere Umlenkung erfolgen. Hier kann der Abzug durch die Rotorwelle vorteilhafter sein, da so die Anzahl der Bauchbinden reduziert wird.
Eine bevorzugte Ausführung der zweiten Lösung wird darin erkannt, dass das aus dem Spinnrotor abgezogene Fasergarn durch eine Drallvorrichtung mit einem Kanal geführt wird, in welchem durch in den Kanal einströmendes gasförmiges Fluid, insbesondere Luft, ein um die Fasergarnachse rotierender Wirbel erzeugt wird, der das Fasergarn in der Rotationsrichtung des Wirbels verdrillt und hierdurch den Falschdraht erzeugt.
Eine solche Drallvorrichtung kann sowohl unmittelbar vor der Abzugsvorrichtung positioniert werden, als auch an jeder anderen Stelle, z.B. auch sehr nahe am oder im Spinnrotor, zumal eine solche mit gasförmigem Fluid betriebene
Abzugsvorrichtung mangels komplizierter mechanischer Komponenten sehr kleinbauend ausgeführt werden kann. Hier kann durch die Wahl des Fluids sowie auch die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids auf einfache Weise Einfluss genommen werden auf den erzeugten Wirbel und somit den Falschdraht, der auch je nach Rotationsrichtung des Wirbels sich addierend oder subtrahierend auf die eigentliche Drehung de Garns auswirken kann. In einfacher Ausführung kann Luft als Fluid verwendet werden. Eine Drallvorrichtung zur Erzeugung eines solchen Wirbels kann z.B. an oder in der Wandung des Kanals wenigstens eine Führungsvorrichtung für gasförmiges Fluid aufweisen, mittels der durch in den Kanal eingeführtes gasförmiges Fluid im Kanal ein um die Kanallängsachse rotierender Wirbel erzeugbar ist.
Bevorzugt kann es vorgesehen sein, dass zur Ausbildung des rotierenden Wirbels das gasförmige Fluid von aussen nach innen unter einem, insbesondere radialen Versatz zur mittigen Kanallängsachse in den Kanal eingeleitet wird, insbesondere wobei der Kanal bevorzugt kreisförmigen Querschnitt aufweist. So trifft der
Fluidstrom azentrisch auf die Kanalinnenwand und wird so durch die Kanalwandung in Umlauf gebracht wodurch ein Wirbel entsteht.
In besonderer Bevorzugung kann das gasförmige Fluid tangential zum Kanal, insbesondere tangential zum Kanalquerschnitt in den Kanal eingeleitet werden.
Hierfür kann in der Drallvorrichtung eine Führungsvorrichtung ausgebildet sein als ein Fluidkanal, der von aussen durch die Kanalwandung hindurch in das Innere des Kanals führt und dessen mittige Längsachse in radialer Richtung einen Abstand zur mittigen Kanallängsachse aufweist, insbesondere dessen radial äusserer
Fluidkanalwandbereich tangential zum Kanalquerschnitt angeordnet ist.
Es kann in einer Ausführung auch vorgesehen sein, dass die mittige Längsachse eines Fluidkanals zur mittigen Längsachse das Kanals durch den das Fasergarn geführt wird, einen Winkel ungleich 90 Grad aufweist. So kann das gasförmige Fluid mit einer in oder entgegen der Fasergarnförderrichtung liegenden
Geschwindigkeitskomponente in den Kanal eingeleitet werden, insbesondere so dass sich der Wirbel in eine gewünschte Vorzugsrichtung ausbreitet.
In einer anderen Ausführung kann ein Wirbel auch dadurch erzeugt werden, dass eine Führungsvorrichtung als ein an der Kanalinnenwand angeordneter sich in Kanallängsrichtung erstreckender Vorsprung ausgebildet ist, der um die
Kanallängsachse entweder unter Beibehaltung des Kanaldurchmessers in
Längsrichtung schraubenförmig gewunden ist oder unter Änderung, insbesondere trichterförmiger Änderung des Kanaldurchmessers in Kanallängsrichtung spiralförmig gewunden ist. Eine solche Drallvorrichtung kann z.B. in oder entgegen der Faserabzugsrichtung, somit also in axialer Richtung des Kanals mit Fluid angeströmt werden, wobei der Fluidstrom durch die schraubenförmige oder spiralförmige Windung an/in der
Kanalinnenwand einen um die Fasergarnlängsachse drehenden Wirbel erzeugt, der das Fasergarn verdrillt und so den Falschdraht erzeugt.
Der Stand der Technik und Ausführungen der Erfindung sind nachfolgend dargestellt. Es zeigen:
Figur 1 : Eine Ausführung des Standes der Technik.
Figur 2: Eine Ausführung gemäß der Erfindung, bei der aus dem Rotorkelch durch eine Abzugdüse das Fasergarn abgezogen wird.
Figur 2a: ein Schnitt durch eine Drallvorrichtung
Figur 3: Eine Ausführung gemäß der Erfindung, bei der durch die Rotorwelle das Fasergarn abgezogen wird
Figur 4: Eine in eine Abzugdüse integrierte Drallvorrichtung gemäß der
Erfindung
Figur 5: eine erste Ausführung mit rotierendem Abzugswalzenpaar
Figur 6: eine zweite Ausführung mit rotierendem Abzugswalzenpaar
Figur 7: eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß Figur 6
Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß dem bekannten Stand der Technik. Die auf die Wand des Rotors 1 eingespeisten Fasern 2 rutschen durch Fliehkraft in die Rotorrille 3 und werden von dem mit dem Rotor 1 rotierenden Garnende 4a erfasst. Das Garn 4 wird durch die Rotorwelle 1 a in Richtung 5 abgezogen. Das Garn 4 wird von den Abzugwalzen 6 abgezogen und auf die Spule 7 aufgewickelt. Zum Abziehen rotieren die Walzen 6 gegensinnig, so dass das zwischen ihnen angeordnete Garn 4 gefördert wird.
In der Rotorwelle ist hier noch eine Abzugdüse 8 rotierbar angeordnet, durch deren Inneres das Garn 4 abgezogen wird. Dabei wälzt das Garn 4 auf der Innenwandung der Abzugdüse 8 und erhält einen Falschdraht, aber nur im Bereich des Rotors 1. Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, bei der die in den Rotor 1 eingespeisten Fasern 2 in der Rotorrille 3 an das Garn 4 angebunden und das Garn 4 durch die Abzugsdüse 8 in zur Rotorwelle 1a entgegengesetzter Richtung ohne weitere Umlenkung abgezogen werden. In der Figur 2 sind zwei mögliche
Ausführungen der Erfindung gleichzeitig dargestellt.
Zum einen ist dargestellt, dass das Garn 4 durch die Walzen 6 abgezogen wird und dass gleichzeitig die beiden Walzen 6 gemeinsam um die Garnachse gemäß dem Pfeil 9 rotiert werden. So wird ein Falschdraht von der Abzugsvorrichtung, die durch die Walzen 6 gebildet ist, bis zum Rotor 1 aufgeprägt.
In anderer Ausgestaltung wird das Garn 4 zwar durch die Walzen 6 abgezogen, aber der Falschdraht wird aufgeprägt durch eine unmittelbar vor der Abzugsvorrichtung 6 angeordnete Drallvorrichtung 10. Diese umfasst einen Kanal 11 , durch den das Garn 4 geführt wird. Durch wenigstens einen Fluidkanal 12 wird Luft in den inneren
Garnkanal 11 eingespeist, die durch die gezielte Anordnung der Fluidkanäle einen Wirbel im Kanal 11 erzeugt, der um die Garnachse rotiert und so Falschdraht erzeugt, da das Garn hierdurch mitrotiert wird.
Die Figur 2a zeigt einen Schnitt durch die Drallvorrichtung 10 in der Ebene der Fluidkanäle 12. Gezeigt ist hier nur einer der ggfs. mehrfach vorgesehenen
Fluidkanäle 12. Die Fluidführung ist so, dass das Fluid, hier Luft, ausserhalb der Kanalmitte in den Kanal eintritt, z.B. dadurch dass die äußere Wandung 12a des Kanals 12 tangential zum Kanalquerschnitt 13 liegt. Hierdurch gelangt die
einströmende Luft an die kreisförmig gekrümmte Kanalinnenwandung und erzeugt im Inneren des Kanals einen Wirbel der um die Kanallängsachse rotiert. Bei mehr als einem Fluidkanal kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass diese eine gleichmäßige Winkelteilung aufweisen.
Figur 3 zeigt ebenso eine Drallvorrichtung 10 mit tangential in den Garnkanal 11 mündenden Fluidkanälen 12. Hier wird im Vergleich zur Figur 2 durch die hohle Rotorwelle 1 a das Garn 4 abgezogen. Ansonsten ist die Ausführung wie bei Figur 2. Allgemein gilt, dass bei den Drallvorrichtungen, die mit Fluid, wie z.B. Luft betrieben sind, es vorgesehen sein kann, dass die Fluidkanäle am Mündungsbereich zum Inneren des Garnkanals Düsen aufweisen, um hier eine besonders hohe
Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen.
Weiterhin ist es ersichtlich so, dass die beschriebenen Möglichkeiten, Falschdraht aufzuprägen alternativ einsetzbar sind, d.h. entweder durch fluidbetriebene
Drallvorrichtung 10 oder rotierte Walzenpaare 6. Ggfs. kann es vorgesehen sein beide Möglichkeiten gleichzeitig einzusetzen.
Es kann vorgesehen sein, dass das Garn 4 durch den erzeugten Falschdraht in Garnlaufrichtung vor einer Drallvorrichtung 10 höher gedreht ist, als hinter der Drallvorrichtung 10. Umgekehrt kann es auch von Vorteil sein, mit umgekehrten Drehrichtungen zu arbeiten, d.h. die Drehrichtungen der Abzugswalzen 6 oder der Drallvorrichtung 10 können entgegengesetzt oder gleichgerichtet der Drehrichtung des Rotors 1 sein.
Figur 4 zeigt eine im Gegensatz zu den Figuren 2 und 3 in eine Garnabzugsdüse 8 verlegte pneumatische Drallvorrichtung 10. Die Fluidkanäle 12 sind bevorzugt tangential in den Garnkanal mündend und können senkrecht zur Achse des
Garnkanals 4 angeordnet (Winkel α = 90°) sein. So strömt ein Teil der Luft zum Betreiben der Drallvorrichtung 10 in den Rotor 1 hinein und je nach der Stärke der Besaugung des Rotors 1 auch ein Teil in Garnlaufrichtung nach außen in die
Umgebung.
Die in den Rotor hineinströmende Luft dient als Luftkissen für das Garn 4 und reduziert so die Reibung zwischen dem Garn und der Abzugsdüse 8/10. Dadurch läßt sich die von außen in den Rotor hinein gebrachte Drehung besser kontrollieren.
Durch die Wahl der Neigung der Fluidkanäle 12 gegenüber der Achse der
Abzugsdüse 8/10 kann bestimmt werden, ob mehr oder weniger Luft in den Rotor 1 hineinströmt. Durch eine sehr spitzwinklige Anordnung der Fluidkanäle 12 oder der Strömungsrichtung von Düsen an deren Enden relativ zum Garnkanal (a<~15°) läßt sich ein Injektor bauen, der die Luftströmung durch den Garnkanal 4 der Abzugsdüse 8/10 in den Rotor hinein reduziert, bestenfalls sogar verhindert. Der Injektor kann auch vollkommen unabhängig von dem Drallgeber in die Abzugsdüse eingebaut werden. Letztendlich kann der Garnkanal durch eine spezielle Vorrichtung so stark besaugt werden, dass keine Luft mehr in den Garnkanal hineinströmt, sondern Luft abgesaugt wird.
Die aus einem hier nicht gezeigten Faserleitkanal auf die Rotorwand strömenden Fasern werden so schneller in die Rotorrille 3 transportiert mit dem Vorteil einer verbesserten Garnstruktur.
Die Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Abzugsvorrichtung umfassend ein Paar von Abzugswalzen, von denen hier im Schnitt nur eine erkennbar ist. Die Vorrichtung umfasst bzw. bildet einen Rotor 20, der eine Hohlwelle 21 aufweist. Rotor 20 und Hohlwelle 21 können durch einen hier nicht gezeigten Antrieb um die
Hohlwellenachse 22 rotiert werden. Dabei wird Fasergarn koaxial zur
Hohlwellenachse 22 durch die Hohlwelle 21 geführt, zwischen den Abzugswalzen 6 geklemmt und durch Drehung der Walzen um die Walzenachse 6a aus einen hier nicht gezeigten Spinnrotor abgezogen.
Hierfür wird zumindest eine der Abzugswalzen 6 mit einem Elektromotor 23 angetrieben, der am Rotor befestigt ist, insbesondere hier in einen Schenkel eines U- förmiges Halters 27 einer Abzugswalze 6. Drehachse des Motor 23 und der Walze 6 sind parallel, wobei die Drehung übertragen wird durch ein Übertragungsmittel, z.B. einen Riemen (28) oder eine Kette.
Um das Mitrotieren des Motors 23 zu ermöglichen, muss die Stromversorgung z.B. über Schleifkontakte erfolgen, die den Rotor an einem rotationssymmetrischen Element kontaktieren.
Eine demgegenüber bevorzugte Ausführung zeigen die Figuren 6 und 7, die nachfolgend gemeinsam beschrieben werden.
Hier ist ein rotierbarer Rotor 20 dargestellt, der rotierbar in einem Gestell 29 in Lagern 30 gehalten ist. Der Rotor wird über ein Zahnrad 26 angetrieben, das koaxial zur Achse 22 der Hohlwelle 21 am Rotor befestigt ist und diesen Rotor gegenüber dem Gestell 29 rotiert. Hierfür kann das Zahnrad z.B. über einen Zahnriemen, eine Kette oder ein anderes Zahnrad mit einem nicht gezeigten Antrieb verbunden sein.
Der Rotor 20 umfasst zwei axial beabstandete Rotorelemente 20a und 20b, zwischen denen die Halter 27 der Abzugswalzen 6 angeordnet sind. Diese Halter 27 weisen zwei Schenkel auf, die durch ein Basiselement 27a verbunden sind und zwischen denen die Abzugswalzen 6 in Lagern drehbar gelagert sind. Die Schenkel der Halter 27 sind in Nuten 28 geführt, die als Vertiefung in die inneren aufeinander
zuweisenden Oberflächen der Rotorelemente 20a und 20b eingebracht sind.
Hierdurch sind die Halter 27 beider Abzugswalzen 6 zwischen den Rotorelementen 20a und 20b eingefasst und gleichzeitig aufeinander zu bzw. relativ zur
Hohlwellenachse 22 verschieblich.
Dafür greifen an einem Basiselement 27a einer der Abzugswalzen 6 zwei
Stellschrauben 31 an, die ein Gegenlager 32 am Rotorelement 20a/20b haben.
Durch Drehung der Schrauben 31 lässt sich so ein Halter mit Walze verschieben. Die gegenüberliegende Walze 6 ist durch Federn 33 kraftbeaufschlagt, die sich ebenfalls an einem Gegenlager 32 abstützen und diese Walze 6 in Richtung zur
gegenüberliegenden Walze 6 drücken wodurch ein Garn geklemmt wird.
Die Walzen 6 werden durch ein Getriebe 24 in Drehung versetzt, das seinerseits in Drehung versetzt wird durch die Rotation des Rotors 20. Hierzu weist das Getriebe ein Antriebsrad 24a, dessen Radachse 24b parallel zur Walzenachse 6a liegt. Die Drehung des Antriebsrades 24a kann durch Zahnräder, Reibräder o.ä. in eine Drehung der Walze 6 überführt werden. Hier kann z.B. ein elastomeres Reibrad 24c auf der Walzenachse 6a an die Welle 24d angedrückt werden und deren Drehung abnehmen, die der Drehung des Antriebsrades 24a entspricht.
Das Antriebsrad 24a ist hier als Kegelrad ausgebildet und rollt mit seiner Oberfläche auf einem senkrecht hierzu orientierten Antriebsmittel 25 ab, das ebenfalls als Kegelrad 25 ausgebildet ist, wenn der Rotor rotiert wird und hierdurch das Antriebrad 24a um die Hohlwellenachse 22 herumgeführt wird. So wird aus der Rotation des Rotors 20 über das Antriebsrad 24a und das Getriebe 24 eine Drehung der Abzugswalzen 6 erzeugt.
Das Kegelrad 25 ist seinerseits drehbar um Hohlwellenachse, wofür es hier auf der Hohlwelle 21 des einen Rotorelementes 20b in einem Lager 34 gelagert ist. Diese Lager 34 ist zwischen Hohlwelle und Kegelrad 25 angeordnet. Es gibt ein weiteres Lager 35 zwischen Kegelrad 25 und Gestell 29.
Durch Federn 36 kann hier das Kegelrad 25 axial kraftbelastet sein und so auf das Kegelrad 24a gepresst werden. Hierzu ist das Kegelrad 25 axial auf dem Lager 34 verschieblich.
Das Kegelrad 25 hat ebenfalls ein koaxial zur Hohlwellenachse 22 angeordnetes Zahnrad 26, über welches das Kegelrad 25 angetrieben werden kann. Je nach Drehrichtung des Kegelrades 25 wird die Drehgeschwindigkeit des Kegelrades 24, die dieses Bereits aufgrund der Rotation des Rotors beim Abrollen auf dem
Kegelrasd 25 hat erhöht oder verringert. So kann durch Einstellung der
Drehgeschwindigkeit des Kegelrades 25 als Antriebsmittel die
Abzugsgeschwindigkeit des Garns beeinflusst werden.
Durch die erfindungsgemäßen Ausführungen ist es möglich grobes Fasergarn z.B. <3000 tex (g/1000m) bevorzugt kleiner 2500 tex (g/1000m) zu spinnen, insbesondere mit einer geringen Garndrehung von z.B. 120 Drehungen / Meter. Beispielsweise kann hierfür einer Rotor > 100 mm Durchmesser eingesetzt werden.
Ein Reissen des Garns kann trotz der durch den großen Rotor erzeugten
Zentrifugalkräfte und der kleinen Drehungen verhindert werden, indem im Bereich zwischen Abzugsvorrichtung und Rotor durch die erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Falschdraht erzeugt wird, der das Garn stabilisiert, bzw. reißfest macht.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Fasergarns (4), bei dem zu verspinnende Fasern (2) einem rotierenden Spinnrotor (1 ) zugeführt, in diesem doubliert und als Fasergarn (4) aus dem Spinnrotor (1 ) mittels einer Abzugsvorrichtung (6) abgezogen werden, wobei dem Fasergarn (4) beim Abziehen aus dem Spinnrotor (1 ) ein Falschdraht aufgeprägt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die
Abzugsvorrichtung (6) während des Abziehens um die Fasergarnlängsachse rotiert, insbesondere gegensinnig drehende Abzugswalzen (6) beim Abziehen gemeinsam um die Fasergarnlängsachse rotieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von
Abzugswalzen (6) mit einem Antrieb in eine Rotation um die
Fasergarnlängsachse versetzt wird und die Drehung wenigstens einer der
Abzugswalzen (6) um die Walzenachse zur Förderung des Fasergames (4) mittels eines Getriebes aus dieser Rotation mechanisch erzeugt wird.
3. Abzugsvorrichtung zum Abziehen von versponnenem Fasergarn (4) aus einem Spinnrotor (1 ) umfassend zwei gegensinnig drehbare Abzugswalzen (6) zwischen denen das Fasergarn (4) klemmbar und durch deren Drehung um die
Walzenachsen (6a) das Fasergarn (4) ziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rotor (20) mit einer Hohlwelle (21 ) umfasst, durch die das
Fasergarn (4) koaxial zur Hohlwellenachse (22) hindurchführbar ist, wobei der Rotor (20) um die Hohlwellenachse / Fasergarnlängsachse (22) rotierend angetrieben oder zumindest antreibbar ist und die Abzugswalzen (6) umfasst, deren Walzenachsen (6a) senkrecht zur Hohlwellenachse (22) orientiert sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Abzugswalzen (6) mit einem im/am Rotor (20) angeordneten Elektromotor (23) angetrieben oder zumindest antreibbar ist, der über Schleifkontakte am Rotor (20) von außerhalb des Rotors (20) bestromt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Abzugswalzen (6) mit einem im/am Rotor (20) angeordneten Getriebe (24) durch die Rotation des Rotors (20) angetrieben ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (24) ein Antriebsrad (24a) aufweist, dessen Drehung durch das Getriebe (24) in eine Drehung der Abzugswalze (6) übertragen ist, wobei das Antriebsrad (24a) angetrieben ist, durch die Relativbewegung zwischen dem Rotor (20) und einem rotorexternen Antriebsmittel (25), das mit dem Antriebsrad (24a) wirkverbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (24a) eine zur Walzenachse (6a) der wenigstens einen angetriebenen
Abzugswalze (6) parallele Radachse (24b) aufweist und bei Rotation des Rotors (20) um die Hohlwellenachse (22) umläuft, wobei die Wirkverbindung dadurch ausgebildet ist, dass das Antriebsrad (24a) auf dem rotorexternen Antriebsmittel (25) abrollt, insbesondere wobei Antriebsrad (24a) und Antriebsmittel (25) als zueinander korrespondierende Kegelflächen- oder Kegelzahnräder ausgebildet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das
rotorexterne Antriebsmittel (25) koaxial zur Hohlwellenachse (22) angeordnet ist, insbesondere auf der Hohlwelle (21 ) drehbar gelagert ist und um die
Hohlwellenachse (22) unabhängig vom Rotor (20) angetrieben oder zumindest antreibbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (25) in Richtung der Hohlwellenachse (22) verschieblich gelagert ist,
insbesondere in Richtung zum Rotor (20) / zum Antriebsrad (24a)
kraftbeaufschlagt ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rotor (20) und/oder das Antriebsmittel (25) ein koaxiales Zahnrad (26) aufweist, das über ein Übertragungsmittel, insbesondere einen Zahnriemen oder eine Kette angetrieben ist durch einen seitlich zur
Hohlwellenachse (22) versetzt angeordneten Antrieb.
11. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abzugswalzen (6) jeweils in einem Halter (27) montiert sind, wobei wenigstens einer der Halter (27) relativ zum anderen und/oder relativ zur Hohlwellenachse (22) beweglich ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Halter (27) um eine zur Walzenachse (6a) parallele Schwenkachse verschwenkbar am/im Rotor (20) befestigt ist, insbesondere dass beide Halter (27) verschwenkbar sind und aneinander in der Schwenkbewegung gekoppelt sind, vorzugsweise durch ineinander greifende Verzahnungen an beiden Haltern.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Halter (27) senkrecht zur Hohlwellenachse (22) verschieblich im Rotor (20) gelagert ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 3 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rotor (20) ein erstes und ein zweites Rotorelement (20a, 20b) umfasst, die in Richtung der Hohlwellenachse beabstandet sind, aneinander befestigt sind und zwischen denen die Halter (27), insbesondere auch das Getriebe (24) zum Antrieb der Abzugswalzen (6) angeordnet sind. 5. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Rotorelemente (20a, 20b) in ihren einander gegenüberliegenden Flächen jeweils senkrecht zur Hohlwellenachse (22) verlaufende zueinander beabstandete parallele Nuten (28) aufweisen, in denen die Halter (27) der Abzugswalzen (6) verschieblich sind.
16. Verfahren zur Herstellung eines Fasergarns, bei dem zu verspinnende Fasern einem rotierenden Spinnrotor zugeführt, in diesem doubliert und als Fasergarn aus dem Spinnrotor abgezogen werden, wobei dem Fasergarn beim Abziehen aus dem Rotor ein Falschdraht aufgeprägt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drallvorrichtung (10) zur Aufprägung eines Falschdrahtes in Abzugsrichtung unmittelbar vor der Abzugsvorrichtung (6) angeordnet wird, um den Falschdraht im Wesentlichen über die gesamte Strecke von der Abzugsvorrichtung (6) bis in den Spinnrotor (1 ) auf das Fasergarn (4) aufzuprägen, insbesondere wobei die Drallvorrichtung (10) in einem Abstand zur Abzugsvorrichtung (6) angeordnet wird, der kleiner ist als die mittlere Faserlänge oder bei dem die Länge zwischen dem Punkt der Drehungsumkehr im Fasergarn (4) und der Abzugsvorrichtung (6) kleiner ist als die mittlere Faserlänge.
17. Verfahren zur Herstellung eines Fasergarns, bei dem zu verspinnende Fasern einem rotierenden Spinnrotor zugeführt, in diesem doubliert und als Fasergarn aus dem Spinnrotor abgezogen werden, wobei dem Fasergarn beim Abziehen aus dem Rotor ein Falschdraht aufgeprägt wird, insbesondere nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Spinnrotor (1 ) abgezogene
Fasergarn (4) durch einen Kanal (11 ) geführt wird, in welchem durch in den Kanal (11 ) einströmendes gasförmiges Fluid, insbesondere Luft, ein um die Fasergarnachse rotierender Wirbel erzeugt wird, der das Fasergarn (4) in der Rotationsrichtung des Wirbels verdrillt und hierdurch den Falschdraht erzeugt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des rotierenden Wirbels das gasförmige Fluid von aussen nach innen unter einem, insbesondere radialen Versatz zur mittigen Kanallängsachse in den Kanal (11 ) eingeleitet wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Fluid tangential zum Kanal (11 ), insbesondere tangential zum Kanalquerschnitt in den Kanal (11 ) eingeleitet wird.
20. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 16 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass das gasförmige Fluid mit einer in oder entgegen der Fasergarnförderrichtung liegenden Geschwindigkeitskomponente in den Kanal (11 ) eingeleitet wird.
21. Drallvorrichtung einer Rotorspinnmaschine, die einen Kanal aufweist, durch den aus einem Spinnrotor abgezogenes Fasergarn hindurchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie an oder in der Kanalwandung (11 ) wenigstens eine Führungsvorrichtung (12) für gasförmiges Fluid aufweist, mittels der durch in den Kanal eingeführtes gasförmiges Fluid im Kanal (11 ) ein um die Kanallängsachse rotierender Wirbel erzeugbar ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine
Führungsvorrichtung (12) ausgebildet ist als ein Fluidkanal (12) der von aussen durch die Kanalwandung hindurch in das Innere des Kanals (11 ) führt und dessen mittige Längsachse in radialer Richtung einen Abstand zur mittigen Kanallängsachse aufweist, insbesondere dessen radial äusserer
Fluidkanalwandbereich (12a) tangential zum Kanalquerschnitt (13) angeordnet ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die mittige Längsachse eines Fluidkanals (11 ) zur mittigen Längsachse das Kanals (12) einen Winkel ungleich 90 Grad aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Führungsvorrichtung als ein an der Kanalinnenwand angeordneter sich in Kanallängsrichtung erstreckender Vorsprung ausgebildet ist, der um die Kanallängsachse entweder
i. unter Beibehaltung des Kanaldurchmesser in Längsrichtung
schraubenförmig gewunden ist oder
ii. unter Änderung, insbesondere trichterförmiger Änderung des
Kanaldurchmessers in Kanallängsrichtung spiralförmig gewunden ist.
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