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Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern bestehend aus einer Materialzuführungsein : ichtung und einer rotierenden Spinhkammer, in die ein Zuführungsrohr ein- mündet, durch welches die Stapelfasern mittels Unterdruck an die mit Kanälen versehene Sammelober- fläche der Spinnkammer gebracht werden und von welcher die Fasern in Form eines Garns abgezogen wer- den.
Bisher bekannte Vorrichtungen zum Verspinnen von Stapelfasern, die auf dem Spinnkammerprinzip arbeiten, gelangten vorläufig zu keiner industriellen Ausnützung, da diese Vorrichtungen kein Garn entsprechender Qualität liefern. Die Hauptursache ist die Ungleichförmigkeit und geringe Parallelisierung der Fasern in der Spinnkammer vor Erteilung der notwendigen Drehung.
Es ist eine Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern bekannt, die aus der Zuführungseinrichtung des Stapelmaterials - die ein Zuführungswalzenpaar bildet - und aus der rotierenden, auf die Unterdruck- einrichtung (Ventilator) angeschlossenen Spinnkammer besteht, die mit einer Sammeloberfläche mit Kanälen für den Durchgang der Saugluft versehen ist. In die rotierende Spinnkammer mündet ein festes, gerades Zuführungsrohr, dessen Achse mit der Drehachse der Spinnkammer identisch ist. Die rotierende Spinnkammer ist weiter mit einer Abführöffnung für den Abzug des fertigen Garnes versehen. Das fertige Garn wird durch ein Walzenpaar abgezogen. und auf eine Spule aufgewickelt. Durch den in der rotierenden Spinnkammer entstehenden Unterdruck wird das Stapelmaterial den Zuführungswalzen abgenommen und durch ein Zuführungsrohr in die rotierende Spinnkammer gebracht.
Aus dem Zuführungsrohr wird das Material durch den durch Unterdruck entstandenen Luftstrom auf die Sammeloberfläche der rotierenden Spinnkammergebracht, von wo es dann in Form von Garn durch eine Abführung in der rotierenden Spinnkammer abgezogen wird, welche Öffnung gleichzeitig als Luftsaugöffnung dient. Die Richtung der durch den Luftstrom mitgeführten Fasern aus dem festen geraden Zuführungsrohr auf die Sammeloberfläche der Spinnkammer ist normal zum rotierenden Teil der Spinnkammer. Dies hat zur Folge, dass die in die Spinnkammer eingeführten Fasern nicht kontrolliert werden, so dass deren paralleles Ordnen bei der Umformung zu Garn nicht gewährleistet ist.
Die Fasern sind gezwungen, infolge des Unterdruckes in der Spinnkammer sich auf deren Oberfläche anzusetzen, wobei sie bei einem derartigen Lagern im freien Raum ihre Richtung bis um 900 ändern. Dies wirkt sich sehr ungünstig auf die Qualität des Garnes aus, da sich die Fasern beim Fliegen durch die Luft verschiedenartig ansetzen, so dass sie auf die Sammeloberfläche der Spinnkammer ungeordnet und in verschiedener Dichte und Richtung ankommen. Dadurch nehmen nicht alle Fasern an der Festigkeit des Garnes teil, so dass dasselbe eine geringere Festigkeit und grössere Ungleichförmigkeit aufweisen muss.
Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung ist dann der, dass hier zur Erzielung des notwendigen Unterdruckes zwecks Erreichung der entsprechenden Luftströmungsgeschwindigkeit für die Beförderung des Fasermateriales eine besondere Unterdruckquelle notwendig ist, die mit Rücksicht auf die infolge der Undichtheit des Systems auftretenden Verluste verhältnismässig stark sein muss.
Die angeführten Nachteile werden durch die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Verspinnen von Sta-
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pelfasern beseitigt, deren Wesen darin besteht, dass das Zuführungsrohr an seinem den Zuführungswalzen zugewendeten Ende abgeflacht oder verengt ist, während das andere Ende des Zuführungsrohres innerhalb der Spinnkammer herausgebogen ist und nahe der Sammeloberfläche der Spinnkammer mündet. Das Zu- führungsrohr ist dabei zur Sammeloberfläche hin radial oder mit einem bogenförmigen Hals gerichtet, der in Drehrichtung der Spinnkammer umgebogen ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Spinnkammer, an deren Sammeloberfläche das
Zuführungsrohr mündet, mit Kanälen versehen, die bei Drehung der Spinnkammer an dem den Zuführungs- walzen zugewendeten Ende des Zuführungsrohres einen Unterdruck erzeugen, der die Fasern an die Sam- meloberfläche der Spinnkammer bringt.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Hie- bei zeigt Fig. 1 den Längsschnitt durch die erfindungsgemässe Einrichtung, Fig. 2 eine Einzelheit des Zu- führungsrohres in Vorderansicht, Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Zuführungsrohres in Seitenansicht und Fig. 4 eine Einzelheit des Zuführungsrohres nach Fig. 3 in Vorderansicht.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern besteht aus einem Zuführungs- walzenpaar l, an welches das Zuführungsrohr 2 angeschlossen ist, das durch die Hohlwelle 3 des Läufers 4 des Elektromotors 5 hindurchgeht und welches in die rotierende Spinnkammer 6 mündet. Dieses Zuführungsrohr 2 ist an seinem den Zuführungswalzen 1 zugewendeten Ende abgeflacht oder verengt. Das andere Ende dieses Zuführungsrohres 2 ist in der rotierenden Spinnkammer 6 aus der Drehachse 0 der Spinnkammer 6 herausgebogen und- mündet nahe an der Sammeloberfläche 7.
Die Spinnkammer 6 ist ein Drehkörper, der an der Hohlwelle 3 befestigt ist und der durch die Mäntel zweier Kegel mit gemeinsamer Basis gebildet ist ; an diesem Drehkörper befindet sich die mit den Kanälen 8 versehene Sammeloberfläche 7. Das Zuführungsrohr 2 mündet an der Sammeloberfläche 7 der rotierenden Spinnkammer 6 mit seinem bogenförmigen Hals 9 aus, der in Drehrichtung der rotierenden Spinnkammer umgebogen ist. Das Zuführungsrohr 2 kann auch an der Sammeloberfläche 7 radial ausmünden. In der Spitze des äusseren Kegels ist in der Drehachse der Spinnkammer 6 eine Ausführung 10 für die Abführung des Garnes 11 vorgesehen. Die Kanäle 8 gehen durch die scheibenförmige Wand 12 der Spinnkammer 6 hindurch und münden in das Spiralgehäuse 13, welches mit einer nicht dargestellten Abführung versehen ist.
Die Spinnkammer 6 ist mit Kanälen 8 versehen, die bei Drehung der Spinnkammer 6 an dem den Zuführungswalzen 1 zugewendeten Ende des Zuführungsrohres 2 einen Unterdruck erzeugen, der die Fasern an die Sammeloberfläche 7 der Spinnkammer 6 bringt. Der Unterdruck bewegt sich im Bereich von etwa 10 bis 100 mm Wassersäule und ist z. B. durch entsprechende Dimensionierung des Durchmessers der Spinnkammer, der Länge des Querschnittes und der Anzahl der Kanäle 8 bzw. durch entsprechende Wahl der Drehzahl einstellbar. Die vorteilhafteste Grösse des Unterdruckes liegt bei etwa 30 mm Wassersäule. So sind beispielsweise bei einer Spinnkammer, die mit 20 000 U/minrotiert, 70 Kanäle mit einem Durchmesser von 1 mm und mit einer Länge von 7 mm vorhanden, wobei der Durchmesser der Spinnkammer 40 mm beträgt.
Bei einer Spinnkammer mit 30 mm Durchmesser und 30 000 U/min ist die Länge der Kanäle 8 mm, deren Durchmesser 0,8 mm und deren Anzahl 70. Es können noch viele verschiedene Ausführun - gen gewählt werden. Auf jeden Fall muss jedoch die Bedingung erfüllt werden, dass in dem Zuführungsrohr ein Unterdruck von 10 bis 100 mm Wassersäule erreicht wird. Das Spiralgehäuse 13 ist mit dem Dekkel 14 des Elektromotors 5 verbunden. Der vordere Lagerdeckel 15 des Elektromotors 5 ist mit einem Ansatz 16 versehen, in dem das Zuführungsrohr 2 befestigt ist. Die Stapelfasern sind mit 17 bezeichnet. Der Elektromotor 5 wird mit Vorteil mit einem Strom, dessen Frequenz höher als 50 Hz ist, gespeist.
Die Einrichtung ist derart angeordnet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Sammeloberfläche 7 mit den Kanälen 8 grösser ist als die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Zuführungsrohr 2.'Desgleichen ist die Luftströmungsgeschwindigkeit in dem Zuführungsrohr 2 grösser als die Geschwindigkeit der zugeführten Fasern, die durch die Umfangsgeschwindigkeit des Zuführungswalzenpaares 1 gegeben ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet folgendermassen :
Durch Drehung der Spinnkammer 6 entsteht im Inneren desselben ein Unterdruck, der in dem Zuführungsrohr 2 eine Luftströmung hervorruft. Durch diese Luftströmung werden die Fasern 17 gelockert und in das Zuführungsrohr 2 mitgerissen. Dadurch, dass dieses Zuführungsrohr an seinem den Zuführungswalzen 1 zugewendeten Ende abgeflacht bzw. verengt ist, kommt es an dieser Stelle zu einer Steigerung der Luftströmungsgeschwindigkeit, was eine bessere Vereinzelung der Fasern gewährleistet. Die vereinzelten Fasern werden dann in zerstreuter Form durch das Zuführungsrohr 2 unmittelbar bis zur Sammeloberfläche 7 der Spinnkammer 6 gebracht.
Dadurch, dass das Zuführungsrohr 2 an der Sammeloberfläche 7 mit dem bogenförmigen Hals 9 ausmündet, der in Drehrichtung der Spinnkammer 6 umgebogen ist bzw. an der Sammeloberfläche radial ausmündet, wird gewährleistet, dass die Fasern an die Sammeloberfläche 7 in
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einer Richtung aufgelegt werden, wodurch ein Strang parallel liegender Fasern ausgebildet wird.
Die parallel geordneten Fasern werden dann auf bekannte Art von der Sammeloberflache 7 abgezogen und in Form von gedrehtem Garn 11 durch die Öffnung 10 abgeführt und durch eine nicht dargestellte Aufwickelvorrichtung aufgewickelt. Die durch die Drehung der Spinnkammer 6 erzeugte Unterdruckluft wird durch das Spiralgehäuse 13 abgeführt.
Bei Verwendung des Zuführungsrohres 2 gemäss Fig. 1 und 2 ist es notwendig, für jede Art der Dre-
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Bei Verwendung des Zuführungsrohres gemäss den Fig. 3 und 4 entfällt die Verwendung zweier Zuführungsrohrarten, da die diesbezügliche Ausführung für beide Drehungsarten geeignet ist. Die Fasern werden hiebei zwar nicht mehr so sicher geführt wie bei den Ausführungen gemäss Fig. 1 und 2, jedoch hat die auftretende Ungleichförmigkeit auf die Qualität des Garnes keinen entscheidenden Einfluss.
Es ist auch eine solche Ausführung wählbar, bei welcher der in Drehrichtung der Spinnkammer umgebogene Teil des Zuführungsrohres einstellbar ausgeführt wird, so dass dasselbe für beide Arten der Dre'hung verwendet werden kann.
Der Antrieb der Spinnkammer 6 erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels Elektromotor.
Es ist jedoch möglich, die Spinnkammer auf eine andere übliche Art anzutreiben, z. B. über einen Riementrieb.
Die erfindungsgemässe Ausführung kann bei allen Konstruktionen von rotierenden Spinnkammern verwendet werden, die nach dem beschriebenen Prinzip arbeiten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern, bestehend aus einer Materialzuführungseinrichtung und einer rotierenden Spinnkammer, in die ein Zuführungsrohr einmündet, durch welches die Stapelfasern mittels Unterdruck an die mit Kanälen versehene Sammeloberfläche der Spinnkammer gebracht werden und von welcher die Fasern in Form eines Garnes abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungsrohr (2) an seinem den Zuführungswalzen (1) zugewendeten Ende abgeflacht oder verengt ist, während das andere Ende des Zuführungsrohres innerhalb der Spinnkammer (6) herausgebogen ist und nahe der Sammeloberfläche (7) der Spinnkammer (6) mündet.