CH623613A5 - Fibre-opening apparatus of an open-end rotor spinning unit - Google Patents

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Faserauflöseeinrichtung einer Offen-End-Rotorspinneinheit, die in einem Gehäuse vorgesehen ist und einen Speisemechanismus mit einer Speisewalze, gegen welche ein Druckelement gedrückt wird, sowie einen Kämmzylinder aufweist, welche Teile in entsprechenden, mittels eines Verbindungskanals miteinander kommunizierenden Hohlräumen des Gehäuses der Faserauflöseeinrichtung untergebracht sind.

Die Offen-End-Rotorspinneinheit besteht im wesentlichen aus Faserauflöseeinrichtung und Spinnrotor.

Der Faserauflöseeinrichtung wird ein Faserband vorgelegt, aus dem Einzelfasern durch einen Arbeitsluftunterdruck einer Sammelrinne des Spinnrotors zugeführt und darin als Faser-bändchen abgelagert werden, das dann zu einem Garn gedreht wird, das aus dem Spinnrotor abgezogen und auf eine Spule aufgewickelt wird. Das Hauptelement der Faserauflöseeinrichtung ist ein Kämmzylinder, dem ein aus einer Speisewalze bestehender Speisemechanismus vorgeschaltet ist. Gegen die Speisewalze wird ein Klemmelement in Form einer Druckwalze, eines Drucksegments bzw. -schuhes nachgiebig angedrückt. Bei der zum Verarbeiten von kurzstapligen, höchstens 60 mm langen Fasern bestimmten Auflöseeinrichtungen ist eine sogenannte Kontrollklemmstelle auf der Speisewalze unmittelbar bei dem Kämmzylinder angeordnet; durch Einwirkung seiner Auskämmelemente auf das Faserbandende, den sogenannten Faserbart, gewährleistet der Kämmzylinder eine kontinuierliche Faserbewegung zwischen der Kontrollklemmstelle und der sogenannten Kämmzone bzw. faserangreifenen Zone, in der sich die gegenüber den Auskämmelementen des Kämmzylinders vorgesehene und den Faserbart kontinuierlich diesen Elementen zuführende Wand des Gehäuses der Faserauflöseeinrichtung den Auskämmelementen am meisten annähert. Die mechanische Einwirkung auf die Faserzufuhr wird durch Zugkräfte auf die Fasern, deren Länge der Entfernung zwischen der Kontrollklemmstelle und der Kämmzone entspricht, gesichert. Die Fasern weisen keine konstante Länge auf, weshalb ihre durchschnittliche Länge die Entfernung zwischen der Kontrollklemmstelle und der Kämmzone bestimmt; der Faserbart enthält aber sowohl längere als auch kürzere Fasern als diese Entfernung. Die erstgenannten bewegen sich ohne weiteres mechanisch infolge des Zuges der Aus-kämmelemente. Die kürzeren Fasern müssen jedoch einen Teil dieser Entfernung zuerst durch den Druck des Speisemechanismus zurücklegen, wobei sie Zwischenfaserhaftkontakte mit den längeren, vom Kämmzylinder mechanisch geschleppten Fasern ausnützen, und bewegen sich erst nach dem Ueberwin-den eines Teils dieser Entfernung durch die mechanische Wirkung des Kämmzylinders. Da es sich hier jedoch um relativ kurze Entfernungen bzw. kurze Faserlängen handelt, kann in hohem Masse auch die auftretende Knickung der Faser während der Zufuhr zu der Kämmzone ausgenützt werden.

Schwieriger ist es jedoch bei den zum Verarbeiten von mehr als 60 mm langen Fasern bestimmten Spinnanlagen. In diesem Falle kann man nicht die Fasern von der Speisewalze unmittelbar der Kämmzone zuführen, da zwischen der Kontrollklemmstelle und der Kämmzone eine im wesentlichen der durchschnittlichen Stapellänge der Fasern ähnliche Entfernung einzuhalten ist Dabei muss man auch einige weitere Bedingungen für den fehlerfreien Faserbandtransport berücksichtigen wie die Bedingung, dass der Faserbart - ähnlich wie bei kurzstapligen Fasern— kontinuierlich durch eine Führungswand den Auskämmelementen bis zum Bereich der maximalen Annäherung der Führungswand zugeführt werden muss. Die Länge der Kämmzone, die in der Regel als «Auskämmdistanz» benannt wird, entspricht der Faserbartlänge, d.h. ist im wesentlichen kürzer als die durchschnittliche Länge der gespeisten Fasern. Deswegen besteht eine weitere Bedingung für die Zufuhr von mehr als 60 mm langen Fasern darin, die im

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Abschnitt zwischen der Kontrollklemmstelle und der Auskämmdistanz zu Kämmzone vorschreitenden Fasern zu kontrollieren. Bei der Zufuhr kürzerer Fasern als die durchschnittliche Stapellänge treten beträchtliche Probleme auf, da diese bei diesen verhältnismässig langen Fasern (d. h. mehr als 5

60 mm) eine solche Entfernung nicht infolge ihrer Knickung zurücklegen können, so dass es beim Zurücklegen der Faserkontrollzone zum Kräuseln von Einzelfasern und des ganzen Faserbandes kommt.

Es ist eine ganze Reihe von Faserauflöseeinrichtungen io bekannt, die den obigen Bedingungen entgegenkommen sollen.

Die Funktion der Faserauflöseeinrichtung einer Offen-End-Rotorspinneinheit vom Gesichtspunkt der vorstehend erläuterten Problematik wurde z.B. durch die Einrichtung gemäss dem is tschechischen Urheberschein Nr. 152 074 gelöst.

Durch Umschlingung der Speisewalze mit dem der Faserauflöseeinrichtung vorgelegten Faserband bildet sich auf der Oberfläche der Speisewalze eine Faserkontrollzone, die durch die erste durch das Klemmelement auf der Speisewalze 20

bestimmte Klemmstelle und den Bereich des Uebergangs der Faser auf den Kämmzylinder, d.h. den Bereich des Angreifens des Faserbartes durch die Auskämmelemente des Kämmzylinders, begrenzt ist. Durch Umschlingung der Speisewalze mit dem Faserband werden die Fasern durch ein zweckmässiges 2s Andrücken gegen die Oberfläche der Speisewalze während des Führens auf dieser Walze kontrolliert. Das Faserklemmelement ist am Umfang der Speisewalze entlang einer mit der Speisewalze konzentrischen Kreisbahn einstellbar angeordnet, wodurch die Faserbandumschlingungslänge um die Speisewalze 30 und somit auch die Länge der Kontrollzone in bezug auf die Stapellänge des zu verspinnenden Fasermaterials variiert werden können.

Der Speisemechanismus kann eventuell mit einem zusätzlichen Klemmelement in Form einer Druckwalze, eines Druck- 35 segmentes oder eines Druckschuhs versehen sein, dessen Lage entlang einer mit der Speisewalze konzentrischen Kreisbahn einstellbar ist. Das zusätzliche Klemmelement wirkt auf das Faserband in der Faserkontrollzone ein, wodurch sich auf der Oberfläche der Speisewalze zwischen den Druckstellen der 40 Klemmelemente eine Faserrichtungszone bildet, nach der eine freie, in die faserangreifende Zone übergehende Umschlin-gungszone um die Speisewalze folgt. Der Speisemechanismus und der Kämmzylinder sind in den betreffenden, miteinander durch einen Verbindungskanal kommunizierenden Hohlräu- 45 men der Faserauflöseeinrichtung gelagert. Eine solche Anordnung, die den an die Technologie des Fasertransports zum Kämmzylinder gestellten Ansprüchen entgegenkommt, weist noch einige Nachteile auf. Es handelt sich hierbei um den Bereich des Durchgangs des die Speisewalze umschlingenden so Faserbandes in die Mündung des Verbindungskanals. Die fehlerhafte Funktion der Faserauflöseeinrichtung wirkt sich in zwei Phasen aus, nämlich einerseits im Augenblick des Einführens des Faserbandanfangs in die Mündung des Verbindungskanals und andererseits während der Zufuhr des Faserbandes ss zu dem Kämmzylinder.

In diesen Phasen werden freie Faserenden um die Speisewalze herumgewickelt, einerseits freie Fasern auf der Oberfläche des Faserbandes und andererseits freie Enden des Faserbandes, das während des Vorgangs zerfallen ist. 60

Wickelbildung wird durch Anhaften der freien Faserenden auf dem Mantel der Speisewalze in der Faserkontrollklemm-zone verursacht.

Die beim Einführen des Faserbandes in den Verbindungskanal entstehenden Faserwicklungen machen den Anspinnpro- 6s zess im Spinnrotor unmöglich.

Faserwickelbildung im Verlauf des Spinnvorganges hat das Ausspinnen von dünnerem Garn zur Folge. Dies ist insbesondere deshalb schwerwiegend, weil eine zunehmende Wicklung, die von einem Fadenbruchfühler unüberwacht bleibt, manchmal zur vollständigen Havarie des Speisemechanismus führen kann.

Bei der bekannten Faserauflöseeinrichtung ist es nötig, das Faserbandende von Hand oder mit Hilfe eines geeigneten Einführungsmittels in den Eintrittsteil des Verbindungskanals zu richten. Seine weitere Bewegung in Richtung zur faserangreifenden Zone ist durch die zusätzliche Wirkung der sogenannten technologischen Luft gewährleistet.

Im Falle eines Fadenbruchs muss das Garn wieder angesponnen werden. Zu diesem Zweck ist der Spinnrotor stillzusetzen, zu reinigen und wieder in Betrieb zu setzen, wobei das Garnende an das aus den aus dem vorderen im Verbindungskanal bestehenden Faserbandende ausgekämmten Fasern gebildete Faserbändchen angeschlossen werden muss. Beim Reinigen des Rotors sinkt der Unterdruck im Spinnsystem bis zu Null, und auch der Kämmzylinder weist höchstens eine sehr niedrige Drehgeschwindigkeit auf.

Dies hat zur Folge, dass das vordere Faserbandende nicht im Verbindungskanal gehalten wird, sondern - infolge seines sich nach dem Umschlingen der Speisewalze auswirkenden Gestaltbeharrungsvermögens und der Faserelastizität - aus dem Verbindungskanal herauszulaufen bestrebt ist. Der nachfolgende Anspinnvorgang bleibt deshalb erfolglos, da der Kämmzylinder nicht die zum Bilden des Faserbändchens in der Sammelrinne des Spinnrotors notwendige Fasermenge zuführen konnte.

Darauf dringt das Faserende entweder spontan und jäh in den Verbindungskanal ein und, da inzwischen ein verhältnismässig langer Faserbandabschnitt in den Speisebereich gelangt ist, wird ein aus dem Spinnrotor zu entfernender Faserklumpen ausgekämmt oder gelangt überhaupt nicht in den Verbindungskanal, wodurch - insbesondere bei hohen, beim Herstellen von gröberen Garnen üblichen Faserspeisegeschwindigkeiten- eine Verstopfung des Verbindungskanals erfolgt. Ähnliche Schwierigkeiten kommen auch beim simultanen Anspinnen am Anfang des Spinnprozesses vor.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Faserauflöseeinrichtung gemäss dem tschechischen Urheberschein Nr. 152 074 zu verbessern und somit die vorerwähnten Nachteile auszuschalten, insbesondere was die Lösung der Gestalt und Lage des Verbindungskanals in bezug auf die Speisewalze und den Kämmzylinder sowie die Sicherstellung eines betriebs-verlässlichen Spinnprozesses betrifft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Verbindungskanal eine der Arbeitsfläche der Speisewalze zugekehrte Stirnwand, Seitenwände und eine geteilte Speisewand aufweist, deren Hinterteil eine in den Hohlraum des Kämmzylinders übergehende und mit einer Kante an die Arbeitsfläche der Speisewalze anschliessende Führungswand und der durch die Kante der Führungswand und den Eintritt des Verbindungskanals begrenzte Abschnitt der Arbeitsfläche der Speisewalze den Vorderteil der Speisewand des Verbindungskanals bildet, wobei die Tiefe des Querschnitts des Verbindungskanals von dem Eintritt zum Hohlraum zuerst zunimmt und dann abnimmt. Die maximale Tiefe des Querschnitts des Verbindungskanals befindet sich zweckmässig in einem bis zu 3/s, vorzugsweise bis zu2h seiner Länge reichenden Abschnitt, von seinem Eintritt an gerechnet.

Für die Wirkung der Auflöseeinrichtung ist es vorteilhaft, dass

- die Stirnwand des Verbindungskanals mindestens im Abschnitt der Führungswand eben ist;

- die Tiefe des Querschnitts des Verbindungskanals im Bereich der Führungswand in Richtung zur Ausmündung des Verbindungskanals abnimmt; und

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— die Führungswand mindestens in ihrem dem Kämmzylinder zugekehrten Abschnitt eben ist.

Eine vorteilhafte Lage des Verbindungskanals mit der Längsachse der Symmetrie in bezug auf die Lage der Speisewalze ist dadurch bestimmt, dass eine durch den Oberteil der Arbeitsfläche der Speisewalze gezogene und mit der Führungswand des Verbindungskanals parallele Tangente mit der Längsachse des Verbindungskanals einen durch die Beziehung 1 °<A ë 8° definierten Winkel einschliesst.

Die Kante der Führungswand kann entweder scharf oder mit einem Radius von höchstens 1,5 mm abgerundet sein.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt die Entfernung der Kante der Führungswand von der Arbeitsfläche der Speisewalze 0,3 bis 1,4 mm. Die Führungswand geht vorzugsweise mit ihrer Kante in eine krumme, der Arbeitsfläche der Speisewalze zugesetzte Wand über, deren Länge höchstens dem Wert 0,38 v gleicht, wobei v den Durchmesser des Kopfkreises der Arbeitsfläche der Speisewalze in mm bedeutet.

Der Vorteil einer solchen dimensionai begrenzten Anordnung besteht darin, dass sie es ermöglicht, den Durchfluss von technologischer Luft um die herumlaufende Arbeitsfläche der Speisewalze zu regeln.

Aufgabe der technologischen Luft ist die Reinigung der Arbeitsfläche der Speisewalze von Verunreinigungen und die Ablenkung der Fasern von dieser Fläche bei der Kante der Führungswand in Richtimg zum Verbindungskanal. Die oben angeführten Dimensionen wurden versuchsweise ermittelt.

Ist die Entfernung der Kante der Führungswand von der Arbeitfläche der Speisewalze kürzer als 0,3 mm, hört der Durchfluss der technologischen Luft wegen hoher Widerstände auf. Ist im Gegensatz dazu diese Entfernung grösser als 1,4 mm, dringt oft das durch die technologische Luft von der Arbeitsfläche der Speisewalze abzulenkende Faserende in den vorerwähnten Spalt ein, da die Faser infolge ihres Gestaltbeharrungsvermögens die Form des Umfanges der Arbeitsfläche der Speisewalze behält. Obwohl das Faserende von dieser Arbeitsfläche abgelenkt wird, benötigt die vollständige Ablenkung der Faser und die Aenderung ihrer Gestalt höhere, durch die Führungswand des Verbindungskanals mechanisch erzeugte Kräfte.

Die Länge C der krummen Wand beträgt höchstens 0,38 v, da, wie festgestellt wurde, eine längere Wand einen beträchtlichen Widerstand für den technologischen Luftstrom bildet und somit seinen Durchfluss sowie seine Wirksamkeit beim Ablenken der Faserenden bei der Kante der Führungswand beeinträchtigen würde. Die krumme, der Arbeitsfläche der Speisewalze zugesetzte Wand ist vorteilhaft, da ihre Länge C, die mindestens das Zehnfache der Entfernung zwischen der Kante der Führungswand und der Arbeitsfläche der Speisewalze beträgt, den Luftstrom gleichmässig macht, dessen Wirksamkeit dadurch höher ist als die eines ungleichmässigen Luftstroms.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Faserauf -löseeinrichtung für die Offen-End-Rotoreinheit soll anhand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Axialschnitt der Offen-End-Rotor-spinneinheit,

Fig. 2,3 und 4 teilweise Schnitte verschiedener Ausführungsformen des Verbindungskanals,

Fig 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VT in Fig. 2, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 4, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VtEE-VIII in Fig. 3 und Fig. 9 eine vergrösserte Detailansicht der krummen Wand und der Arbeitsfläche der Speisewalze. Die Offen-Rotorspinneinheit (Fig. 1) besteht im wesentlichen aus einem

Spinnrotor 1 und einer in einem Gehäuse 3 vorgesehenen Faserauflöseeinrichtung 2, die einen Kämmzylinder 4 und einen Speisemechanismus 5 umfasst.

Der durch einen Treibriemen 6 von einem nichtdargestell-ten Antriebsmittel angetriebene Spinnrotor 1 ist in einem auf dem Gehäuse 3 angeordneten und über einen Kanal 8 an eine nichtdargesteilte Unterdruckquelle angeschlossenen Kasten 7 drehbar gelagert.

Der Kämmzylinder 4, dessen Mantel bekannte Auskämmittel 9, z. B. einen Sägezahnbeschlag, aufweist, ist in einem im Gehäuse 3 vorgesehenen Hohlraum 10 drehbar gelagert. Dieser kommuniziert einerseits über einen Verbindungskanal 11 mit einem für den Speisemechanismus 5 bestimmten Hohlraum 12, andererseits mit einem Faserzufuhrkanal 13, der z.B. tangential zum Kämmzylinder 4 läuft. Ein Endteil 14 des Faserzufuhrkanals 13 kommuniziert mit der Atmosphäre, während der andere Endteil 15 in einem Vorsprung 16 des Gehäuses 3 mündet. Der Vorsprung 16 ragt ins Innere des Spinnrotors 1 gegen eine in seinem grössten Durchmesser in eine Sammelrinne 18 übergehende Rutschwand 17.

Im Spinnrotor 1 wird ein Arbeitsunterdruck erzeugt, der eine Strömung im Faserzufuhrkanal 13 bewirkt. Der aus einer Speisewalze 19, einem Klemmglied 20 -z. B. einer Druckwalze 21 — und einem Verdichtungsrohr 22 bestehende Speisemechanismus 5 ist in dem Hohlraum 12 gelagert.

Die Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 ist beispielsweise mit Zähnen 24 versehen.

Das zu verarbeitende Faserband 25 wird einem nichtdarge-stellten Vorratsbehälter entnommen und durch ein Verdichtungsrohr 22 zwischen die Speisewalze 19 und die Druckwalze 21 zugeführt.

Das fertige Garn 26 wird aus dem Spinnrotor 1 von einem Paar von Abzugswalzen 27 abgezogen und von einem nicht dargestellten Wickelmechanismus auf eine Spule aufgewickelt.

Die Drehrichtungen der Speisewalze 19, des Kämmzylinders 4 und der Garnabzugswalzen 27 sind mit den entsprechenden Pfeilen 28 bzw. 29 bzw. 30 bezeichnet.

Die Speisewalze 19 ist auf einer Welle 31 und der Kämmzylinder 4 auf einer Welle 32 befestigt. Der Antrieb dieser Wellen, die im Gehäuse 3 der Faserauflöseeinrichtung 2 drehbar gelagert sind, erfolgt mit Hilfe bekannter, nicht dargestellter Ubersetzungsmittel vom Antriebsmechanismus der Spinneinheit.

Die Druckwalze 21 ist auf einem um Zapfen 34 einer Konsole 35 schwenkbar gelagerten Halter 33 drehbar gelagert. Die Konsole 35 ist mit einer nicht dargestellten Schraube am Gehäuse 3 befestigt. Die Druckwalze 21 wird von einer Feder 36 gegen die Speisewalze 19 nachgiebig gedrückt. Auf der Konsole 35 ist ein Verdichtungsrohr 22 mit Schraube 37 befestigt.

Die Druckwalze 21 wirkt auf das zwischen der Druckwalze 21 und der Speisewalze 19 geführte Faserband 25 mit einem Klemmdruck ein, dessen Lage die Umschlingungslänge des Faserbandes 25 beeinflusst.

Zwecks Lageeinstellung gegenüber der Speisewalze 19 ist die Druckwalze 21 so einstellbar angeordnet, dass der Zapfen 34 der Konsole 35 mit Hilfe eines nicht dargestellten Mittels in einem Kreisschlitz 38 einstellbar gelagert ist.

Die Arbeitselemente der in den Hohlräumen des Gehäuses 3 gelagerten Faserauflöseeinrichtung sind von einem zum Gehäuse 3 mit Schrauben 40 befestigten Deckel 39 abgedeckt.

Der Verbindungskanal 11 ist durch eine der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 zugekehrte Stirnwand 41, ferner durch Seitenwände 42a, 42b und durch eine geteilte, in den zylindrischen Hohlraum 10 für den Kämmzylinder 4 tangential übergehende Speisewand 43 begrenzt. Die innere Seitenwand 42a ist durch eine Wand des Gehäuses 3 und die äussere Seiten5

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wand 42b durch eine Wand des Deckels 39 ausgebildet (Fig. 5).

In einem Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist die Speisewalze 19 mit Flanschen 19a versehen, die ihre Arbeitsfläche 23 überragen. Diese Ausführungsform ist dadurch vorteilhaft, dass die Flanschen 19a einen Führungskanal für das Fasermaterial im Bereich der Speisewalze 19 schaffen. Selbstverständlich ist jedoch auch eine flanschlose Speisewalze verwendbar.

Der Eintritt 44 des Verbindungskanals 11 liegt im engsten Abschnitt, d.h. zwischen der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 und der Stirnwand 41.

Die geteilte Speisewand 43 besteht aus einem Vorderteil 45 und einem Hinterteil 46 in Form einer Führungswand 47, die mit ihrer Kante 48 an der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 anliegt. Der Abschnitt der Arbeitsfläche 23, der durch die Kante 48 der Führungswand 47 und den Eintritt 44 des Verbindungskanals 11 beschränkt ist, bildet den Vorderteil 45 der geteilten Speisewand 43.

Die Führungswand 47 - mindestens in dem dem Kämmzylinder 4 zugekehrten Abschnitt - ist eben. Während gemäss Fig. 3 die ganze Führungswand 47 eben ist, geht nach Fig. 2 ihre ebene Partie allmählich in einen Schrägteil 49 über.

Die Kontinuität des Faserbandvorschubs erfordert eine den Eigenschaften des zu verspinnenden Fasermaterials entsprechende Länge des Verbindungskanals 11.

Eine Länge / ist durch die kürzeste Entfernung zwischen dem Oberteil 50 der Speisewalze 19 und dem Krümmungsmittelpunkt 51 eines Bogens 52, der durch die Mündung des Verbindungskanals 11 in den Hohlraum 10 für den Kämmzylinder 4 begrenzt ist, definiert. Die maximale Tiefe h des Querschnitts des Verbindungskanals 11 befindet sich höchstens in 3/5 der Länge l des Verbindungskanals 11 - von seinem Eintritt 44 gedacht - vorzugsweise in 2/5 der Länge /, wie in Fig. 2 und 3 mit betreffenden Koten bezeichnet. Die maximale Tiefe des Querschnitts des Verbindungskanals 11 befindet sich in der Ausführungsform gemäss Fig. 2 an der Uebergangsstelle zwischen der ebenen Partie und dem Schrägteil 49 der Führungswand 47 oder - wie in Fig. 3 veranschaulicht - im Bereich der Kante 48 der Führungswand 47.

Die Stirnwand 41 des Verbindungskanals 11 ist in der Regel eben (Fig. 1,2 und 3). Nichtsdestoweniger ist auch die in Fig. 4 dargestellte Ausführung, wo die Stirnwand 41 geeignet profiliert ist, möglich.

Die Tiefe des Querschnitts eines Teils des Verbindungskanals 11 im Abschnitt der Führungswand 47 nimmt in Richtung zur Mündung des Verbindungskanals 11 in den Hohlraum 10 für den Kämmzylinder 4 (Fig. 1,2 und 3) ab.

Der Querschnitt des Verbindungskanals 11 kann verschiedenartig, z. B. rechteckig mit abgerundeten Kanten (Fig. 6) oder oval (Fig. 7), sein.

Der Verbindungskanal 11 kann eventuell unmittelbar im Gehäuse 3 der Faserauflöseeinrichtung (Fig. 4 und 7) vorgesehen sein.

Fig. 3 und 8 zeigen den Verbindungskanal 11, dessen Teil im Abschnitt der Führungswand 47 als ein mit einer Schraube 54 am Gehäuse 3 befestigter Einsatz 53 ausgebildet ist. Die Stirnwand 41 dieses Verbindungskanals 11 ist eine im Gehäuse 3 vorgesehene Wand. Der Einsatz 53 weist auch eine krumme Wand 58 auf.

Von der Klemmdruckstelle auf der Speisewalze 19 bis zu der faserangreifenden Zone des Kämmzylinders 4 werden Fasern des Faserbandes 25 auf der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 befördert und nach deren Einführung in den Verbindungskanal 11 durch die Wirkung von nachfolgenden Fasern gedrückt und nachher durch Wirkung der Auskämmittel des Kämmzylinders 4 gezogen. Bevor die Fasern im Verbindungskanal 11 bis zum Kämmzylinder 4 gelangt sind, müssen sie - infolge ihrer Steifheit durch den vorerwähnten Druck der nachfolgenden Fasern verschoben - die Länge / des Verbindungskanals 11 zurücklegen. Gleichzeitig mit dem Druck von Fasern wird der Fasertransport im Verbindungskanal 11 auch von der technologischen, aus umgebender Atmosphäre über den Speisemechanismus in den Spinnrotor 1 eingesaugten Luft beeinflusst.

Um den erwähnten Faservorschub zu gewährleisten, muss das Ende des Faserbandes 25 stets im Verbindungskanal 11 sein.

Nach dem Stillsetzen des Kämmzylinders 4 hören die Fasern auf, weiterhin dem Zug der Auskämmittel ausgesetzt zu werden, so dass sie infolge ihres Gestaltbeharrungsvermögens (durch Rückbildung der ursprünglich einfixierten Kräuselungs-bogen) kürzer werden. Die die Fasern in den Kräuselzustand zurückbringende Kraft unterscheidet sich je nach der Feinheit des zu verarbeitenden Fasermaterials. Je feiner die Faser ist, desto geringer ist ihre Fähigkeit, die ursprüngliche Gestalt wieder einzunehmen. Deswegen muss die Länge des Verbindungskanals 11 der Länge der zu verarbeitenden Fasern ange-passt werden. Versuchsweise wurde ermittelt, dass es im Falle von feineren Fasern nötig ist, ungefähr 40% Faserlänge in den Verbindungskanal 11 hineinzuführen; bei gröberen Fasern ist die auf sie einwirkende Kraft grösser, so dass etwa 30% Faserlänge genügt.

Ferner wurde experimentell festgestellt, dass die Länge / des Verbindungskanals 11 höchstens gleich dem Produkt z • L ist, wobei L Mittelstapellänge der zu verarbeitenden Fasern und z Faserfeinheitkoeffizient sind, der für Fasern im Feinheitsbereich von 1,5 bis 4 dtex 0,4 und für Fasern von Feinheit über 12 dtex 0,2 beträgt.

Die Entfernung zwischen der Faserklemmdruckstelle zwischen der Druckwalze 21 und der Speisewalze 19 und dem Krümmungsmittelpunkt 51 des Bogens 52 entspricht im wesentlichen der durchschnittlichen Faserlänge und ist entweder mit dieser Länge identisch oder etwas länger; somit soll ein erwünschtes Freimachen der hinteren Faserenden in der Klemmdruckstelle gleichzeitig mit dem Auskämmen der vorderen Faserenden vom Kämmzylinder 4 gewährleistet werden.

Für die obigen Faserfeinheitsbereiche sollen die ihnen entsprechenden Längen des Verbindungskanals 11 vorzugsweise nicht vergrössert werden, um jede Erstreckung der Bahn, auf der die Fasern von den nachfolgenden Fasern gegen den Kämmzylinder 4 gedrückt werden, zu vermeiden. Insbesondere besteht bei extra groben Fasern ein verhältnismässig hoher Widerstand gegen die Bewegung von Faserbart im Eintrittsteil des Verbindungskanals 11, so dass die Fasern bei einer grösseren Kanallänge in bezug auf die vorerwähnten Grenzwerte durch den Verbindungskanal nicht kontinuierlich, sondern in Sprüngen vorschreiten, was gewisse Probleme insbesondere beim Anspinnvorgang mit sich bringt.

Da das Faserband 25 gewöhnlich sehr voluminös ist, ist die Stirnwand 41 des Verbindungskanals 11 so geneigt, dass seine Längsachse 55 mit einer durch den Oberteil 50 der Speisewalze 19 gezogenen und mit der Führungswand 47 des Verbindungskanals 11 parallelen Tangente 56 einen durch die Beziehung 1°<A â 8° definierten Winkel A einschliesst. Eine solche Anordnung sichert einen kontinuierlichen Vorschub sowohl innerer als auch äusserer Schichten des Faserbandes durch den Verbindungskanal 11 zu der faserangreifenden Zone des Kämmzylinders 4. Gleichzeitig wird auch dem Faserbart eine zweckmässige Gestalt vor dem Eintritt in diese Zone erteilt.

Längere Fasern umschlingen die Speisewalze 19 in einem grösseren Umfangwinkel, wobei sich zwischen den umschlingenden Fasern und den Zähnen 24 der Speisewalze 19 gewisse Kohäsionskontakte bilden. Deshalb benötigt man zum Abtrennen der Fasern von der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 im Falle von längeren Fasern eine längere Umfangspartie dieser Arbeitsfläche 23.

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Der Umfangsteil der Speisewalze 19, von dem die Fasern abgetrennt werden, ist so begrenzt, dass der Oberteil 50 der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 die Ebene der Führungswand 47 mindestens um einen Wert V = n • dv in Radialrichtung überragt, wobei dv den Durchmesser des Kopfkreises 57 der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 bedeutet. Versuchweise wurde festgestellt, dass n für Fasern von 60 bis 120 mm Länge 0,04 und für Fasern von 120 bis 160 mm Länge 0,06 ist.

So beträgt z.B. für den Durchmesser der Speisewalze 19 dv = 50 mm und für 80 mm Länge der zu verarbeitenden Fasern dieser Wert V = 0,04 -50= 2 mm. Dieser Wert kann zwar höher sein als 2 mm, aber in der Praxis ist es empfehlenswert, den berechneten Wert V zu wählen, denn es ist vom Konstruk-tions- und Betriebsgesichtspunkt vorteilhafter.

Die Kante 48 der Führungswand 47, die entweder scharf oder mit einem Radius R = 1,5 mm max. abgerundet ist, ist von der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 0,3 bis 1,4 mm entfernt.

Diese in Fig. 3 und 9 dargestellte Entfernung B darf nicht kürzer sein als 0,3 mm, da die technologische Luft um die Speisewalze 19 an der Kante 48 der Führungswand 47 vorbei in das System fliessen muss. Der Zweck dieser Luft besteht im Ablenken der Fasern von der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 und im Einführen derselben in den Verbindungskanal 11. Ist B kleiner als 0,3 mm, wäre der Widerstand des technologischen Luftstroms zu hoch, wodurch seine Wirkung ungünstig beeinflusst würde.

Ebenfalls soll die Entfernung B nicht die höhere Grenze überschreiten, da - wie experimentell festgestellt wurde -einige Fasern, die während der Umschlingung um die Speisewalze 19 stärker ihrer Arbeitsfläche 23 anhaften, in diesem Falle ausserhalb der Kante 48 der Führungswand 47 um die Speisewalze 19 laufen.

Die Führungswand 47 (Fig. 3 und 9) geht über die Kante 48 in die krumme, der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19 zugeordnete Wand 58 über. Die Länge C dieser krummen Wand 58 soll 0,38 dv betragen.

Die Länge C soll vorzugsweise nicht grösser sein als 0,40 dv, da der Luftwiderstand unverhältnismässig zunehmen würde. Die Entfernung der krummen Wand 58 von der Arbeitsfläche 23 der Speisewalze 19, durch die eine gleichmässige Strömung technologischer Luft erzielt werden soll, kann über die ganze Länge C konstant sein oder kann von der Kante 48 an in Drehrichtung der Speisewalze 19 allmählich zunehmen.

So ist beispielsweise die Länge C bei einem Durchmesser der Speisewalze 19 dv= 50 mm höchstens dem Produkt 0,4-50 = 20 mm.

Der Arbeitsunterdruck in dem Spinnrotor 1 kann entweder durch mehrere in der Rotorwand gebohrte Luftlöcher oder durch Anschliessen des den Spinnrotor 1 umgebenden Kastens 7 an eine nichtdargestellte Unterdruckquelle (Fig. 1) erzeugt werden.

Die faserangreifende bzw. Auskämmzone liegt im Bereich 59 der Wand 60 des Hohlraums 10 für den Kämmzylinder 4. Die Wand 60 geht allmählich in die Führungswand 47 über. Die Auskämmzone befindet sich im Bereich der maximalen Annäherung der Wand 60 an einem nichtdargestellten Kopfkreis des Kämmzylinders 4.

Die Offen-End-Rotorspinneinheit arbeitet folgendermas-sen:

Das dem Speisemechanismus durch das Verdichtungsrohr 22 zugeführte Faserband 25 geht durch die Klemmdruckstelle zwischen der Druckwalze 21 und der Speisewalze 19 hindurch, umschlingt die Speisewalze 19 und tritt in den Verbindungskanal 11 ein, dessen vorbestimmte Anordnung und Form die kontinuierliche Zufuhr der Fasern zu der Führungswand 47 gewährleistet. Auf dieser Wand wird das Faserbündel wegen ihrer eigenen Trägheit und durch mechanische Einwirkung des Sägezahnbeschlags 9 des Kämmzylinders 4 auf das Fasermaterial in der faserangreifenden Zone weiterbefördert.

In der faserangreifenden bzw. Auskämmzone werden von dem Sägezahnbeschlag 9 des Kämmzylinders 4 Fasern aus dem Faserbart ausgekämmt, von der Oberfläche des Kämmzylinders 4 durch Unterdruckwirkung abgenommen und als Einzelfasern durch den Faserzufuhrkanal 13 der Rutschwand 17 des Spinnrotors 1 zugeführt. Durch Wirkung der Zentrifugalkraft gelangen die Fasern von der Rutschwand 17 in die Sammelrinne 18, in der sie auf eine nicht näher spezifizierte Art und Weise ein zu einem Garn 26 zu verdrehendes Faserbändchen bilden. Das Garn 26 wird von den Abzugswalzen 27 durch einen Garnabzugskanal abgezogen und schliesslich mittels eines nichtdargestellten Wickelmechanismus auf eine Spule aufgewickelt.

Bei einem Fadenbruch verhindert die vorbestimmte Gestalt des Verbindungskanals 11, bei dem die Tiefe seines Querschnitts von dem Eintritt zuerst zu- und nachher abnimmt, das Herauslaufen des Faserbandes aus dem Verbindungskanal 11. Das Faserband, das nicht der Wirkung des Luftunterdrucks und des Zuges des Kämmzylinders 4 ausgesetzt wird, neigt zur Vergrösserung seines Umfangs, wobei zugleich sein freier Abschnitt — insbesondere beim gekräuselten Fasermaterial -kürzer wird.

Die Anordnung des Verbindungskanals, die mit dieser Erscheinung rechnet, ermöglicht es, das Ende des Faserbandes in dem tiefsten Teil des Verbindungskanals 11 so zu verbreitern, dass es in dem verbreiterten Teil des Verbindungskanals 11 haften bleibt, so dass der verbreiterte Faserbandteil nicht durch den engeren Eintrittsteil des Verbindungskanals 11 durchgehen kann. Der optimale Verlauf dieses Prozesses hängt von der geeignet bestimmten Länge / des Verbindungskanals 11 ab.

Das Auffangen des Faserbandes im Verbindungskanal 11 wird auch durch die vorbestimmte Lage der maximalen Tiefe des Verbindungskanals 11 gegenüber der Länge l gefördert.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

623 613 PATENTANSPRÜCHE

1. Faserauflöseeinrichtung einer Offen-End-Rotorspinnein-heit, die in einem Gehäuse vorgesehen ist und einen Speiseme-chanismus mit einer Speisewalze, gegen welche ein Druckelement gedrückt wird sowie einen Kämmzylinder aufweist, welche Teile in entsprechenden, mittels eines Verbindungskanals miteinander kommunizierenden Hohlräumen des Gehäuses der Faserauflöseeinrichtung untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskanal (11) eine der Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) zugekehrte Stirnwand (41), Seitenwände (42a, 42b) und eine geteilte Speisewand (43) aufweist, deren Hinterteil (46) eine in den Hohlraum (10) des Kämmzylinders (4) übergehende und mit eine Kante (48) an die Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) anschliessende Führungswand (47), und der durch die Kante (48) der Führungswand (47) und den Eintritt (44) des Verbindungskanals (11) begrenzte Abschnitt der Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) den Vorderteil (45) der Speisewand (43) des Verbindungskanals (11) bildet, wobei die Tiefe (h) des Querschnitts des Verbindungskanals (11) von dem Eintritt (44) zum Hohlraum (10) zuerst zunimmt und dann abnimmt.

2. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die maximale Tiefe (h) des Querschnitts des Verbindungskanals (11) in einem bis zu 3/s seiner Länge reichenden Abschnitt - von dem Eintritt (44) an gerechnet - befindet.

3. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die maximale Tiefe (h) des Querschnitts des Verbindungskanals (11) in 2/s der Kanallänge von dem Eintritt (44) an gerechnet - befindet.

4. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (41) des Verbindungskanals (11) mindestens im Abschnitt der Führungswand (47) eben ist.

5. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch den Oberteil (50) der Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) gezogene und mit der Führungswand (47) des Verbindungskanals (11) parallèle Tangente (56) mit der Längsachse (55) des Verbindungskanals (11) einen durch die Beziehimg 1°<A S 8° definierten Winkel (A) einschliesst.

6. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Querschnitts des Verbindungskanals (11) im Bereich der Führungswand (47) in Richtung zur Ausmündung des Verbindungskanals (11) abnimmt.

7. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswand (47) mindestens in ihrem dem Kämmzylinder (4) zugekehrten Abschnitt eben ist.

8. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (48) der Führungswand (47) scharf ist.

9. Faserauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kante (48) der Führungswand (47) gemäss einem Radius (R) von höchstens 1,5 mm abgerundet ist.

10. Faserauflöseeinrichtung nach den Ansprüchen 1,8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung (B) der Kante (48) der Führungswand (47) von der Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) 0,3 bis 1,4 mm beträgt.

11. Faserauflöseeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswand (47) mit ihrer Kante (48) in eine krumme, der Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) zugeordnete Wand (58) übergeht, deren Länge (C) höchstens dem Wert 0,38 dv gleicht, wobei dv den Durchmesser des Kopfkreises (57) der Arbeitsfläche (23) der Speisewalze (19) in mm bedeutet.