CH636383A5

CH636383A5 - Spinnvorrichtung zum offenendspinnen von fasern.

Info

Publication number: CH636383A5
Application number: CH858378A
Authority: CH
Inventors: Heinz Schippers; Herbert Schiminski; Herbert Turk; Peter Dammann
Original assignee: Barmag Barmer Maschf
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1978-08-14
Publication date: 1983-05-31
Also published as: IT7850831A0; DE2739410C2; JPS6250579B2; DE2739410A1; GB2003513B; FR2402018A1; US4165600A; BR7805693A; AT389713B; ATA632878A; GB2003513A; FR2402018B1; JPS5450636A; CS197330B2; IT1105621B

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund zwischen den Mantelflächen von zwei gleichsinnig angetriebenen, in Achsrichtung asymmetrischen Rotationskörpern, deren Achsen derart angeordnet sind, dass die Rotationskörper einen engsten Spalt miteinander bilden, welcher engste Spalt durch jeweils eine Erzeugende begrenzt wird und welche Rotationskörper perforiert sind und durch Luftströmungen im Bereich des engsten Spalts durchdrungen werden.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift 26 12 263 ist es bekannt, Spinnfasern zu einem Faden zu verspinnen, indem die Spinnfasern in den zwischen zwei Siebwalzen gebildeten engsten Spalt gegeben und dort infolge der Rotationsbewegung der Siebwalzen miteinander verzwirnt werden.

Durch eine weitere DE-OS 26 56 787 ist es bekannt, als Siebtrommeln Rotationshyperboloide zu verwenden. Die Hyperboloide sind so angeordnet, das ihre Achsen in zueinander parallelen Ebenen liegen, bzw. dass jede von ihnen eine erzeugende Gerade hat, welche parallel zu der Fadenbildungslinie liegt. Die Fadenbildungslinie liegt im Bereich eines zwischen den Hyperboloiden gebildeten engsten Spaltes. Längs dieses engsten Spaltes sind im Inneren der Hyperboloide Absaugeinrichtungen angeordnet. Durch die genannte DE-OS 26 56 787 ist es auch bekannt, die Hyperboloidmäntel in jeweils einer Normalebene abzuschneiden und demgemäss derart asymmetrisch auszubilden, dass sie keine zu ihrer Achse senkrecht gelegene Symmetrieebene haben. Hierdurch soll vermieden werden, dass auf die entstehenden Fäden unzulässig hohe Zugkräfte ausgeübt werden. Dabei werden den technischen Erfordernissen auch Rotationskörper gerecht, die einen Kreisabschnitt oder Pafabelab-schnitt oder sonstigen, zur Rotationsachse hin ausgebauchten Kurvenabschnitt, der einer Hyperbel ausreichend angenähert ist, als Mantellinie in den Axialebenen benutzen.

Insbesondere bei der Verarbeitung von Stapelfasern aus Polyester (Polyäthylentherephthalat) waren die genannten Spinn vorrichtungen jedoch mit dem Nachteil einer gewissen Betriebsunsicherheit behaftet, die sich insbesondere darin äusserte, dass die Spinnergebnisse nicht mit ausreichender Genauigkeit reproduzierbar waren.

Es hat sich nunmehr gezeigt, dass dieser Nachteil schlagartig behoben werden kann, wenn die Mantelflächen - wie nach dieser Erfindung vorgeschlagen - durch Rotationskörperabschnitte gebildet werden, welche einen in axialer Richtung stetig kleiner werdenden Durchmesser besitzen und derart angeordnet sind, dass der Faden den Bereich des engsten Spaltes in Richtung von den dicken zu den dünnen Enden der Rotationskörper durchläuft.

Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung wird erreicht, dass die in den engsten Spalt gelangenden Fasern zunächst im Bereich der dickeren Enden der Rotationshyperboloide mit einem hohen Drehmoment zusammengedreht werden, so dass der entstehende Faden im Bereich der dünneren Enden bereits eine so hohe Zugfestigkeit besitzt, dass die trotz der Förderung auftretenden Abzugskräfte ohne weiteres ertragen werden können. Durch die erfindungsgemässe Spinnvorrichtung konnten Fadenbrüche nahezu vollständig eliminiert und das Fadenanlegen und das Spinnergebnis nahezu vollkommen reproduzierbar gemacht werden.

Um auch den Fördereffekt nach der DE-OS 26 56 787 zu erhalten, können die Rotationskörperabschnitte vorteilhaft auch als Rotationshyperboloidabschnitte ausgebildet sein, deren Schnittebenen auf nur einer Seite ihrer zur Achse senkrechten Symmetrieebene liegen.

Hierbei trifft der Faserkanal, dessen Mündung im wesentlichen parallel zum engsten Spalt liegt und dem engsten Spalt möglichst angenähert ist, unter einem Winkel von weniger als 20° auf den engsten Spalt, und zwar in einer Länge von ca. 2A der Länge der Rotationshyperboloide, im wesentlichen beginnend an deren dickerem Ende.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemässen Spinnvorrichtung mit als Rotationshyperboloide ausgebildeten Siebwalzen.

Fig. la ein Schema von der Geometrie der Rotationshyperboloide.

Gemäss Fig. 1 sind die Siebwalzen als asymmetrische Hyperboloide ausgebildet. Das bedeutet, dass die Erzeugende der Siebwalzenmäntel eine die Rotationsachsen der Siebwalzen kreuzende Gerade ist. Die Asymmetrie der Siebwalzen bedeutet, dass diese keine Normalebene besitzen, zu der die beiden Siebwalzenenden spiegelsymmetrisch sind. Erfindungsgemäss befinden sich dabei - wie in Fig. la gezeigt -jede der Normalen-Schnittebenen 14und 15 auf der einen Seite der Normalen-Symmetrieebene 16 derart, dass der Durchmesser der Hyperboloiden von einem Ende zum anderen nur abnimmt. Die Hyperboloide sind so angeordnet,

2

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4*

636383

dass ihre Achsen in zueinander parallelen Ebenen liegen, bzw. dass jede von ihnen eine erzeugende Gerade ist, welche parallel zu der Fadenbildungslinie liegt. Hierdurch wird einerseits die Fadenbildung durch Zwirnung, andererseits aber auch eine Förderung des entstehenden Fadens zum Ausgang der Spinnvorrichtung erreicht. Das bedeutet, dass bei Projektion der beiden Achsen auf eine Ebene der Winkel zwischen ihnen doppelt so gross ist, wie der Winkel, unter dem jede erzeugende Gerade ihre jeweilige Hyperboloidachse kreuzt.

Die Hyperboloide sind weiterhin so angeordnet, dass der engste Spalt, den die benachbarten erzeugenden Geraden bilden, im wesentlichen rechteckig ist. Da einer der Hyperboloidkörper mit seiner Lagerung verschiebbar und um eine Achse schwenkbar ist, ist es möglich, die Spaltbreite einzustellen und/oder den Hyperboloidkörper derart zu neigen, dass der engste Spalt zum Fadenausgang hin enger wird. Hierdurch wird erreicht, dass die Friktionskräfte, welche die Siebtrommeln auf den sich zu einem Faden verdichtenden Faserverbund ausüben, mit dessen Verdichtung zunehmen. Dabei kann einerseits vermieden werden, dass der Faserverbund im Entstehungszustand zu hohen Torsionsmomenten bzw. Zugkräften ausgesetzt wird, die den Faserverbund zum Zerreissen bringen würden. Zum anderen wird durch die zum Fadenausgang hin enger werdende Spaltzustellung gewährleistet, dass auf den die Spinneinrichtung verlassenden Faden 7 so hohe Torsionsmomente ausgeübt werden können, dass eine ausreichende Zwirnung erfolgt. Die Dimensionen des engsten Spaltes werden so eingestellt, dass er im Bereich der Einspeisung zweimal grösser und im Bereich des Auslasses kleiner als der Fadendurchmesser ist.

Die Rotationshyperboloid-Siebtrommeln 1 und 2 werden durch die Antriebsmotoren 5 und 6 angetrieben.

In der Praxis sind hinsichtlich der Hyperboloideigenschaften auch Annäherungen möglich, ohne dass hierdurch die Erfindungsvorteile aufgegeben werden.

Im Innern der Hyperboloide befinden sich Absaugeinrichtungen 3,4.

Wie auch nach den DE-OS 26 13 263 und 26 56 787 sind die Absaugeinrichtungen längs der Fadenbildungslinie, dass 5 heisst längs des engsten Spaltes angeordnet und zwar vorzugsweise so, dass sich die Mündungsflächen geringfügig überlappen. Der Überlappungsbereich liegt vorzugsweise vor dem engsten Spalt - betrachtet in Richtung der Faserzufuhr. Die maximale Breite der Überlappung beträgt lOx Faden-lo durchmesser. Der Fadendurchmesser ist hierbei auf den fertig gezwirnten Faden bezogen und wird berechnet nach der Formel d (mm) =

1,12838

8 (g/cm3) x Nm.

Hierbei bedeutet 8 die Dichte und Nm (Nummer metrisch) die Feinheit des Garnes, gemessen in Meter pro Gramm.

Die Faserzufuhreinrichtung besteht aus einem in den engsten Spalt zwischen den Hyperboloidkörpern 1 und 2 bzw. 20 Kegelstümpfen 21,22 hineinragenden Kanal 9 mit schlitzförmiger Mündung, wobei sich die Mündung über zumindest einen Teil, vorzugsweise ca. % der Spaltlänge, erstreckt. Die Faserzufuhreinrichtung weist eine Förderwalze 12 und eine mit Zähnen versehene Auflösewalze 13 auf, durch die ein 25 Spinnkabel 10 zugeführt und zu Einzelfasern 11 aufgelöst wird. Der fertige Faden wird durch eine Aufwickeleinrichtung, eventuell unter Zwischenschaltung eines Lieferwerks 8 mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit abgezogen.

Im Betrieb wird die Oberflächengeschwindigkeit der 30 Hyperboloide auf die einzustellende Zwirnung einerseits und auf die einzustellende Fadenabzugsgeschwindigkeit andererseits sorgfältig abgestimmt, wobei ein Kompromiss auch mit der ertragbaren Fadenzugkraft herbeigeführt werden muss. Die Abzugsgeschwindigkeit ist insbesondere dadurch 35 begrenzt, dass der Faden einerseits nicht zu hohen Fadenzugkräften ausgesetzt werden noch andererseits verschlappen darf.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

636383 PATENTANSPRÜCHE

1. Spinnvorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund zwischen den Mantelflächen von zwei gleichsinnig angetriebenen, in Achsrichtung asymmetrischen Rotationskörpern, deren Achsen derart angeordnet sind,

dass die Rotationskörper einen engsten Spalt miteinander bilden, welcher engste Spalt durch jeweils eine Erzeugende begrenzt wird, und welche Rotationskörper perforiert sind und durch Luftströmungen im Bereich des engsten Spalts durchdrungen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen durch Rotationskörperabschnitte gebildet werden, deren Durchmesser in axialer Richtung stetig abnehmen und die derart angeordnet sind, dass der Faden (7) in Richtung von den dicken zu den dünnen Enden der Rotationskörper abgezogen wird.

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen durch Rotationshyperboloidabschnitte gebildet werden, die durch die Normalschnitte (14,15) auf nur einer Seite der zur Achse senkrechten Symmetrieebene (16) symmetrischer Hyperboloide begrenzt sind.

3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hyperboloidabschnitte jeweils durch die Normalen-Symmetrieebene (16) und einen in jeweils gleichem Abstand davon angelegten Normalenabschnitt (15) gebildet werden.

4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationshyperboloide durch eine die Rotationshyperboloidachse - in Projektion gesehen -unter 15° kreuzende Erzeugende gebildet werden, wobei die Rotationshyperboloide derart angeordnet sind, dass ihre Achsen einen Winkel von 30° miteinander bilden.

5. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Faserzuführungskanal, dessen Mündung im wesentlichen parallel zu dem engsten Spalt verläuft und diesem möglichst angenähert ist, unter einem Winkel von weniger als 20° auf den engsten Spalt in einer Länge von 2h der Länge der Rotationshyperboloide, beginnend vom Bereich der dickeren Enden, trifft.