<Desc/Clms Page number 1>
Topfspinnmaschine
Die Erfindung betrifft eine Topfspinnmaschine mit einer Zwirn- und Transportvorrichtung, in wel- che das ungezwirnte Material mittels gegebenenfalls beheizter Zuführwalzen eingeführt wird, wobei unterhalb der Zwirnvorrichtung der umlaufende Spinntopf angeordnet ist, dem das Garn mittels einer auf-und abgehenden Führungsvorrichtung zugeführt wird. Die erfindungsgemässe Maschine dient insbesondere zur Herstellung von Garnen aus Textilfasern, die durch ein harzartiges Bindemittel in jedem gewünschten Grade miteinander verbunden sind. Diese Herstellung soll in einer kontinuierlichen, auto- matischen Arbeitsvorgangsfolge durchführbar sein.
Die Entwicklung in der Textilindustrie ist auf die Automation, Erzielung erhöhter Produktionsgeschwindigkeiten und weitgehende Beseitigung der zahlreichen, bisher erforderlichen Behandlungsschritte gerichtet. Dabei wurden beträchtliche Fortschritte hinsichtlich der Vorgänge vom Öffnen der Fasern bis zum Krempeln und Strecken gemacht. Das Spinnverfahren und die Spinnmaschinen haben sich jedoch nicht wesentlich verändert. So weisen Ringspindeln den Nachteil auf, dass Ringe und Läufer erforderlich sind. Topfspindeln wieder haben den Nachteil, dass die richtige Zwirnung von den oft ungenügenden und unregelmässigen Fliehkräften in dem rotierenden Topf abhängig ist. Infolge der mechanischen Eigenschaften dieser Spindeln eignen sie sich nicht gut zum automatischen Ausbringen der Spulen.
Es sind dazu eigene Vorrichtungen notwendig, die den jeweils vorhandenen Spindelarten angepasst werden müssten und die zu komplizierten und kostspieligen Anlagen führten, die hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit, ihrer Leistung und ihres Anwendungsbereiches nur einen geringen Wert haben.
Die Erfindung bezweckt eine Beseitigung dieser Nachteile und strebt die Erreichung höherer Drehzahlen, einer besseren Leistung und eines breiteren Anwendungsbereiches hinsichtlich der zahlreichen Arten von Textilfasern und Materialien an, die zu einem Garn verarbeitet werden können.
Die Erfindung besteht bei einer Topfspinnmaschine der eingangs geschilderten Art darin, dass die Zwirn- und Transportvorrichtung für das ungezwirnte Material in an sich bekannter Weise um die verlängerte Spinntopf-Achse antreibbar ist und dass zum Transport des Materials in an sich bekannter Weise Druckluftzuführungen vorgesehen sind.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Zwirn- und Transportvorrichtung einen drehbar angeordneten länglichen Hohlkörper auf, der in seinem oberen Teil mit einem ausserhalb der Drehachse liegenden, vorzugsweise schraubenförmigen Kanal für das ungezwirnte Material versehen ist, wobei in dem Hohlkörper unterhalb des Kanals mehrere Lufteinblasdüsen vorgesehen sind, durch die Druckluft zum Transport des Materials während der Drehung des Körpers eingeblasen wird.
Beim Durchgang des ungezwirnten Materials durch den ausserhalb der Drehachse des länglichen Hohlkörpers liegenden, vorzugsweise schraubenförmigen Kanal wird eine genügende Reibung erzielt und auf das Material ein exzentrisches Drehmoment ausgeübt, so dass das Material nicht nur gezwirnt, sondern infolge der Führung des Materials in dem glatten Kanal die Bildung eines gleichmässigen und glat-
<Desc/Clms Page number 2>
ten gezwirnten Garns unterstützt wird.
Der Luftstrom unterstützt ferner das Erhärten eines vorher unter
Wärmewirkung erweichten thermoplastischen Mittels in dem gezwirnten Material, so dass dieses in der
Fertigform stabilisiert wird, die es beim Durchgang durch den Kanal erhielt, und ein ausgeglichenes
Garn mit einer heissfixierten oder heissgesiegelten Zwirnung erhalten wird, je nach dem Grad der Erhit- zung, dem das Material beim Durchgang über die Zuführungswalzen ausgesetzt wird. Das den langge- streckten Hohlkörper umgebende und tragende Gehäuse bildet vorzugsweise eine Luftkammer, die von einer zentralen Quelle kontinuierlich mit Druckluft gespeist wird.
Aus dieser Luftkammer strömt die
Luft durch geeignet ausgebildete Öffnungen in dem umlaufenden langgestreckten Hohlkörper in die
Bahn des Materials, so dass eine ununterbrochene Bewegung des Garns durch die Zwirneinrichtung und die ganze Topfspindel gewährleistet wird, bis das Material den Topf erreicht, aufgenommen und zu einem Wickel verformt wird.
Der Luftdruck und die Luftgeschwindigkeit können den Bedürfnissen entsprechend eingestellt wer- den und stellen zweckmässig elastische, nicht-mechanische Mittel zur einwandfreien Steuerung des Be- wegungswiderstandes und der Zugkraft dar, denen das Garn während des Zwirnens ausgesetzt ist. Da- durch wird die Gefahr eines Garnbruchs beträchtlich herabgesetzt und der Bereich der Materialien, aus denen wirtschaftlich Garn hergestellt werden kann, vergrössert, so dass er auch Materialien umfasst, die infolge ihrer physikalischen Eigenschaften, insbesondere ihrer ungenügenden Faserfestigkeit oder Faserlänge, für eine wirtschaftliche Verarbeitung zu Garn mit üblichen Garnherstellungsmitteln nicht gut geeignet sind.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Zwirn- und Transportvorrichtung einen drehbar angeordneten länglichen Hohlkörper auf, in welchem in an sich bekannter Weise zwei Walzen übereinanderliegend und um senkrecht zur Drehachse des Körpers verlaufende Achsen zum Vorschub des zu zwirnenden Materials derhbar angeordnet sind.
Diese andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine kann auch zur Herstellung von Garn in Fällen angewendet werden, in denen es zum besseren Orientieren der Fasern und zur Erzielung einer festeren Zwirnung vorteilhaft ist, das Material noch im plastischen Zustand während des Zwirnens zwischen den zwangsschlüssig angetriebenen, erhitzten Zuführungswalzen und der Zwirneinrichtung zu strecken.
Bei beiden Ausführungsformen ist erfindungsgemäss auf dem drehbaren länglichen Hohlkörper ein Gebläse zur Erzeugung der in den Körper eingeführten Druckluft angeordnet.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Topfspinnmaschine besteht darin, dass man bei der Herstellung eines Garns mit einer heissfixierten oder heissgesiegelten Zwirnung ein ausgeglichenes Garn erhält, das im Gegensatz zu den üblichen Garnen nicht dazu neigt, sich unter dem Einfluss von Gegendrehkräften aufzudrehen, was beim Weben zur Bildung von Garnschlingen und beim trockenen Topfspinnen zum Zusammenballen des Garnwickels führt, wenn die Aufdrehkräfte in einem üblichen Garn stärker sind als die Fliehkräfte. Diese Erscheinung ist beim trockenen Topfspinnen ein schwerwiegender Nachteil und ein die Anwendung dieses Verfahrens begrenzender Faktor. Dazu kommt noch, dass die Fliehkräfte schwanken und eine gleichmässige Zwirnung durch Fliehkräfte allein nicht erzielt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben, die jedoch nur der Erläuterung der Erfindung dienen, ohne dass diese auf die in den Zeichnungen gegebene Darstellung eingeschränkt ist. Es zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Topfspinnmaschine, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Einzelheit einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 3 im Schnitt eine Einzelheit einer weiteren abgeänderten Ausführungsform und Fig. 4 in einer schematischen Schrägansicht eine Maschine mit mehreren Topfspinnvorrichtungen nach Fig. 1.
Die Vorrichtung nach Fig. l weist fünf Hauptteile --A, B, C, D und E-auf, wobei eine gewisse räumliche Überlappung zwischen einigen der Hauptteile, beispielsweise zwischen den Hauptteilen --C und D--, vorhanden ist. Der Hauptteil --A-- dient zur Zuführung des ungezwirnten Materials, gegebenenfalls zu einer Wärmebehandlung des Materials. Der Hauptteil --B-- ist die Zwirnvorrichtung. Der Hauptteil--C-dient zur Zuführung des fertigen Garnes in den Hauptteil--D--, in welchem der Garnwickel gebildet wird, zu dessen Ausbringen der Hauptteil-E-- vorgesehen ist.
Der Hauptteil --A-- zur Zuführung des Materials weist gemäss Fig. 1 die Walzen-l und 2-- auf, die vorzugsweise vertikal übereinander angeordnet sind. Eine dieser Walzen wird vorzugsweise zwangs- ; chlüssig angetrieben. Die andere Walze läuft leer und wird gegen die angetriebene Walze gedrückt. Diese Anordnung zur Zuführung von Material kann mit einer Heizeinrichtung --3-- versehen sein, die beispielsweise in der Mitte der Walze-l-montiert ist und eine Garnführung --4-- aufweist.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc/Clms Page number 4>
durchsetzende Hohlwelle des Tellerrades --75-- ist mit der Antriebsscheibe --73-- verbunden.
Der in der Hohlwelle des Tellerrades --75-- drehbar gelagerte und sie durchsetzende untere Teil --76-- des Hohlkörpers --57-- ist mit einer Antriebsscheibe --74-- versehen. Der weitere, obere Teil des Hohl- körpers --57-- enthält eine Walze-59-, deren Achse --61-- in den Seitenwänden des Hohlkörpers - drehbar gelagert ist.
Ausserhalb des Hohlkörpers --57-- ist auf der Achse --61-- ein Kegelrad - aufgekeilt, das mit dem Tellerrad --75-- kämmt. Auf der andern Seite der Achse --61-- ist ein leerlaufendes Kegelrad --72-- montiert, das nur zum Ausgleich dient. Über der Walze-59-ist eine andere Walze -58-- drehbar auf einer nicht drehbaren Achse --62-- gelagert, deren beide abgeflachte Enden in entsprechenden Schlitzen im oberen Teil des Hohlkörpers --57-- befestigt sind. Die Walze --58-- wird gegen die Walze --59-- gedrückt, so dass sie im Leerlauf mit der angetriebenen Walze --59-- rotiert. Dies wird mit Hilfe eines Gummiringes --63-- erzielt, der an einem Schutzdek- kel --71-- befestigt ist und von ihm abwärtsgedrückt wird.
Der Schutzdeckel -71-- ist mit dem oberen Ende des Hohlkörpers --57-- drehfest verbunden. Der Deckel --71-- hat oben eine zentrale Öffnung, die mit einer ähnlichen Öffnung des Gehäuses --70-- korrespondiert und zur Einführung des Materials dient, das von dem rotierenden Hohlkörper --57-- gezwirnt werden soll. Der Hohlkörper ist im Inneren bei --66-- venturidüsenartig ausgebildet, so dass mit Hilfe der durch die Düsen --65 und 64-eingeleiteten Luft eine genügende Saugkraft erzeugt wird, welche die Zwirnung unterstützt und das gezwirnte Material abwärtsfördert.
Wenn die Scheiben --74 und 73-- mit verschiedenen Drehzahlen rotieren, bewirkt die Relativdrehung zwischen dem Tellerrad --75-- und dem Kegelrad --60-- eine Drehung der mit dem Kegelrad --60-- verbundenen Walze --59-- um ihre Achse sowie eine Drehung der gegen die Walze -59-- gedrückten Walze --58--. Bei dieser Drehung der Walzen --59 und 58-um ihre Achsen greifen die Walzen an dem in den Hohlkörper --57-- um den Klemmspalt der Walzen eingeführten Material an und fördern es abwärts. Dies wird durch den Luftsog unterstützt, der unter den Walzen in der Venturidüse --66-- erzeugt wird.
Durch die mittels der Scheibe --74-- bewirkte Drehung des ganzen Hohlkörpers --57- um eine quer zu den Achsen der Walzen gerichtete Achse wird dem Material, das durch den Klemmspalt der um ihre Achsen rotierenden Walzen --59, 58-- tritt, eine Zwirnung erteilt. Diese Anordnung gestattet eine Einstellung der Zugspannung des Materials, das zwischen den Förderwalzen --1 und 2-- nach Fig. l und den in der Zwirneinrichtung nach Fig. 3 angeordneten Förderwalzen-59, 58-- gezwirnt wird. Infolgedessen kann das Material während des Zwirnens jeder gewünschten Streckwirkung unterworfen werden, welche die Erzeugung von feineren Garnen und die Erzielung einer festen Zwirnung von Materialien erleichtert, die steifere oder gröbere Fasern besitzen, die sich für die reine Luftzwirnung gemäss Fig. 1 oder 2 nicht gut eignen.
Im übrigen arbeitet die Zwirnanordnung nach Fig. 3 in der in Fig. 1 beschriebenen Weise.
Fig. 4 zeigt eine Garnherstellungsmaschine mit mehreren Vorrichtungen gemäss Fig. 1 in Schrägansicht.
Diese Maschine weist einen Längsschneider oder Teiler --77-- auf, der von einer zentralen Quelle & in endloses, breites Materialband aufnehmen und es in mehrere schmale Bänder zerschneiden oder teilen kann. Jedes Teilband wird dann einer Vorrichtung nach Fig. 1 zugeführt, in der es zu einem Garn gezwirnt wird, aus dem ein Wickel hergestellt wird, der dann ausgebracht und auf eine Platte ausgeworfen wird, wie dies in Fig. l gezeigt ist. Dieses Verfahren wird auf einer einzigen Mehrspindelma- ; chine der in Fig. 4 gezeigten Art in einer kontinuierlichen, automatischen Arbeitsvorgangsfolge durchgeführt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Topfspinnmaschine mit einer Zwirn- und Transportvorrichtung, in welche das ungezwirnte Ma- : erial mittels gegebenenfalls beheizter Zuführwalzen eingeführt wird, wobei unterhalb der Zwirnvorrichtung der umlaufende Spinntopf angeordnet ist, dem das Garn mittels einer auf- und abgehenden 'ührungsvorrichtung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwirn- und Transport- /orrichtung für das ungezwirnte Material in an sich bekannter Weise um die verlängerte Spinntopf-Achse mtreibbar ist und dass zum Transport des ungezwirnten Materials in an sich bekannter Weise Druckluftführungen vorgesehen sind.
<Desc / Clms Page number 1>
Pot spinning machine
The invention relates to a pot spinning machine with a twisting and transport device, into which the untwisted material is introduced by means of optionally heated feed rollers, the rotating spinning pot being arranged below the twisting device, to which the yarn is fed by means of an up and down guide device. The machine according to the invention is used in particular for the production of yarns from textile fibers which are connected to one another to any desired degree by a resinous binder. This production should be able to be carried out in a continuous, automatic sequence of operations.
The development in the textile industry is directed towards automation, the achievement of increased production speeds and extensive elimination of the numerous treatment steps previously required. Considerable advances have been made in the processes from fiber opening to carding and stretching. However, the spinning process and spinning machines have not changed significantly. Ring spindles, for example, have the disadvantage that rings and rotors are required. Pot spindles again have the disadvantage that the correct twisting depends on the often insufficient and irregular centrifugal forces in the rotating pot. Due to the mechanical properties of these spindles, they are not well suited for automatic reel payout.
For this purpose, separate devices are necessary, which would have to be adapted to the respective existing spindle types and which led to complex and expensive systems that are of little value in terms of their economic efficiency, their performance and their area of application.
The invention aims to overcome these disadvantages and aims to achieve higher speeds, better performance and a wider range of applications with regard to the numerous types of textile fibers and materials which can be made into a yarn.
In a pot spinning machine of the type described above, the invention consists in that the twisting and transport device for the untwisted material can be driven in a manner known per se around the extended spinning pot axis and that compressed air feeds are provided for transporting the material in a manner known per se.
According to a preferred embodiment of the invention, the twisting and transport device has a rotatably arranged elongated hollow body, which is provided in its upper part with a preferably helical channel for the untwisted material lying outside the axis of rotation, with several air injection nozzles in the hollow body below the channel are provided through which compressed air is blown to transport the material during the rotation of the body.
When the untwisted material passes through the preferably helical channel lying outside the axis of rotation of the elongated hollow body, sufficient friction is achieved and an eccentric torque is exerted on the material, so that the material is not only twisted, but also as a result of the material being guided in the smooth channel the formation of an even and smooth
<Desc / Clms Page number 2>
twisted yarn is supported.
The air flow also assists in hardening a previously under
Thermal effect softened thermoplastic agent in the twisted material so that it is in the
Finished form is stabilized, which it received when passing through the canal, and a balanced
Yarn with a heat-set or heat-sealed twist is obtained, depending on the degree of heating to which the material is exposed as it passes over the feed rollers. The housing surrounding and supporting the elongated hollow body preferably forms an air chamber which is continuously fed with compressed air from a central source.
From this air chamber flows the
Air through suitably formed openings in the circumferential elongated hollow body into the
Path of the material, so that an uninterrupted movement of the yarn through the twisting device and the entire pot spindle is ensured until the material reaches the pot, is taken up and formed into a roll.
The air pressure and the air speed can be adjusted according to requirements and expediently represent elastic, non-mechanical means for the proper control of the resistance to movement and the tensile force to which the yarn is exposed during twisting. As a result, the risk of yarn breakage is considerably reduced and the range of materials from which yarn can be produced economically is enlarged, so that it also includes materials which, due to their physical properties, in particular their insufficient fiber strength or fiber length, are suitable for economical processing are not well suited to yarn with conventional yarn manufacturing means.
According to a further embodiment of the invention, the twisting and transport device has a rotatably arranged elongated hollow body in which, in a known manner, two rollers are arranged one above the other and around axes perpendicular to the axis of rotation of the body for advancing the material to be twisted.
This other embodiment of the machine according to the invention can also be used for the production of yarn in cases in which it is advantageous for better orientation of the fibers and to achieve a firmer twist, the material still in the plastic state during twisting between the positively driven, heated feed rollers and the twisting device to stretch.
In both embodiments, according to the invention, a fan is arranged on the rotatable elongated hollow body for generating the compressed air introduced into the body.
Another advantage of the pot spinning machine according to the invention is that in the production of a yarn with a heat-set or heat-sealed twist, a balanced yarn is obtained which, in contrast to conventional yarns, does not tend to twist under the influence of counter-twisting forces, which is the case when weaving Formation of yarn loops and, during dry pot spinning, leads to the bunch of yarn bundles when the untwisting forces in a normal yarn are stronger than the centrifugal forces. This phenomenon is a serious disadvantage in dry pot spinning and a limiting factor in the use of this method. In addition, the centrifugal forces fluctuate and a uniform twist cannot be achieved by centrifugal forces alone.
The invention is described below with reference to the drawings, which, however, only serve to explain the invention without it being restricted to the representation given in the drawings. 1 shows a section through the pot spinning machine according to the invention, FIG. 2 shows a section through a detail of a modified embodiment, FIG. 3 shows a section through a detail of a further modified embodiment and FIG. 4 shows a schematic oblique view of a machine with several pot spinning devices according to FIG . 1.
The device of Fig. 1 has five main parts --A, B, C, D and E-, there being some spatial overlap between some of the main parts, for example between main parts --C and D--. The main part --A-- is used to supply the untwisted material, if necessary for a heat treatment of the material. The main part --B-- is the twisting device. The main part - C - is used to feed the finished yarn into the main part - D--, in which the yarn lap is formed, for which the main part-E-- is intended to be deployed.
The main part --A-- for supplying the material has, according to FIG. 1, the rollers 1 and 2 - which are preferably arranged vertically one above the other. One of these rollers is preferably forced; conclusively driven. The other roller runs empty and is pressed against the driven roller. This arrangement for supplying material can be provided with a heating device --3--, which is mounted, for example, in the middle of the roller-1- and has a yarn guide --4--.
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
<Desc / Clms Page number 4>
The hollow shaft of the ring gear --75-- is connected to the drive pulley --73--.
The lower part --76-- of the hollow body --57--, which is rotatably mounted in the hollow shaft of the crown wheel --75-- and penetrates it, is provided with a drive pulley --74--. The further, upper part of the hollow body --57-- contains a roller-59-, the axis of which --61-- is rotatably mounted in the side walls of the hollow body.
Outside the hollow body --57-- there is a bevel gear - keyed on the axis --61--, which meshes with the crown gear --75--. On the other side of the axis --61-- there is an idle bevel gear --72-- which is only used for compensation. Above the roller -59- another roller -58- is rotatably mounted on a non-rotatable axle -62-, the two flattened ends of which are fastened in corresponding slots in the upper part of the hollow body -57-. The roller --58-- is pressed against the roller --59-- so that it rotates with the driven roller --59-- while idling. This is achieved with the help of a rubber ring --63-- which is attached to a protective cover --71-- and is pressed down by it.
The protective cover -71- is non-rotatably connected to the upper end of the hollow body -57-. The cover --71-- has a central opening at the top, which corresponds to a similar opening in the housing --70-- and serves to insert the material that is to be twisted by the rotating hollow body --57--. The inside of the hollow body at --66-- is designed like a venturi, so that with the help of the air introduced through the nozzles --65 and 64, a sufficient suction force is generated, which supports the twisting and conveys the twisted material downwards.
When the disks --74 and 73-- rotate at different speeds, the relative rotation between the ring gear --75-- and the bevel gear --60-- causes a rotation of the roller -59 connected to the bevel gear --60-- - around its axis as well as a rotation of the roller --58-- pressed against the roller -59--. During this rotation of the rollers --59 and 58 - around their axes, the rollers grip the material introduced into the hollow body --57 - around the nip of the rollers and convey it downwards. This is supported by the air suction that is generated under the rollers in the Venturi nozzle --66--.
The rotation of the entire hollow body -57- about an axis directed transversely to the axes of the rollers, caused by the disk --74--, gives the material, which passes through the nip of the rollers rotating about their axes --59, 58-- occurs, a twist is given. This arrangement allows the tension of the material to be adjusted which is twisted between the conveyor rollers - 1 and 2 - according to FIG. 1 and the conveyor rollers 59, 58 - arranged in the twisting device according to FIG. 3. As a result, the material can be subjected to any desired stretching action during twisting, which facilitates the production of finer yarns and the achievement of a firm twist of materials which have stiffer or coarser fibers, which are not suitable for pure air twisting according to FIG. 1 or 2 suitable.
Otherwise, the twisting arrangement according to FIG. 3 operates in the manner described in FIG.
FIG. 4 shows a yarn manufacturing machine with several devices according to FIG. 1 in an oblique view.
This machine has a slitter or divider -77- which can take from a central source & into an endless, wide band of material and cut or divide it into several narrow bands. Each sub-band is then fed to an apparatus according to FIG. 1, in which it is twisted into a yarn from which a package is made, which is then discharged and ejected onto a plate, as shown in FIG. This process is carried out on a single multi-spindle machine; Chine of the type shown in Fig. 4 is carried out in a continuous, automatic sequence of operations.
PATENT CLAIMS:
1. Pot spinning machine with a twisting and transport device into which the untwisted material is introduced by means of optionally heated feed rollers, the rotating spinning pot being arranged below the twisting device, to which the yarn is fed by means of an up and down guiding device characterized in that the twisting and transport device for the untwisted material can be driven in a manner known per se around the extended spin pot axis and that compressed air guides are provided in a manner known per se for transporting the untwisted material.