Die Erfindung betrifft eine Ringspinnmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
Verdichtungseinrichtungen bewirken, dass die einzelnen Fasern des Faserbandes beim Verlassen des Streckwerks während des Eindrehungsvorganges, der von der Spindeldrehung herrührt, besser eingebunden werden. Solche Garne haben im Vergleich zu herkömmlichem Ringgarn oder Rotorgarn zum Teil überlegene Eigenschaften. Verdichtungseinrichtungen sind beispielsweise in den Patentschriften US 3 901 081, DE-C2 3 901 791 und DE-C2 4 139 067, beschrieben weiterhin in der Europäischen Patentschrift EP-B 0 085 017.
Es hat sich gezeigt, dass beim sogenannten Compact-Spinnen mit einer Verdichtungseinrichtung die maximal zulässige Drehzahl für die Spindeln tiefer liegt als beim herkömmlichen Ringspinnen, da die Läufer bzw. Ringe stärker verschleissen.
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ringspinnmaschine gemäss Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs zu schaffen, bei der grössere Leistungen durch höhere Drehzahlen erreicht werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Spinnmaschine nach den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
Durch eine Verringerung des Abstandes zwischen Ring und Läufer in der Zone des Garnlaufes werden günstigere tribologische Verhältnisse zwischen Ring und Läufer geschaffen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei geringerem Abstand zwischen Ring und Läufer, auch "Garndurchlass" GDL genannt, der Faserschmierfilm auf dem Ring dadurch begünstigt wird, dass auch kürzere, vom Garn abstehende Fasern am Aufbau des Schmierfilmes teilnehmen können, weil diese Fasern im engeren Garndurchlass leichter abgetrennt werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung im Detail beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1a, 1b, 1c Darstellungen von Ringen am Beispiel von T-Flansch-Ringen im Meridianschnitt, zum Teil mit einem Läufer, im Meridianschnitt durch den Ring;
Fig. 2 eine Darstellung der Innenkontur eines Läufers, der zur Kombination mit den Ringen gemäss Fig. 1a, 1b, 1c geeignet ist;
Fig. 3 eine schematische Ansicht mit den wichtigsten garnbildenden Funktionselementen einer Ringspinnmaschine;
Fig. 4 und 5 als weiteres Ausführungsbeispiel einen Schräg-Flansch-Ring mit zugehörigem Läufer im Schnitt und als Detail des Schnitts.
In Fig. 1a ist die Kopfpartie 180 eines Rings 18 des Typs "Antiwedge" dargestellt, dazu ein Teil eines Läufers 20, wobei der Berührungspunkt Q zwischen Ring 18 und Läufer 20 als theoretischer Berührungspunkt aufzufassen ist. Dieser Ring kann als Hochleistungsring eingesetzt werden. Der Läufer 20 ist gemäss Fig. 2 in der Lage gezeigt, in der die Symmetrieachse des Läufers durch den Schwerpunkt S parallel zur Spindelachse liegt. Diese Lage weicht von der effektiven Betriebslage des Läufers 20 auf dem Ring 18 ab, die sich beim Umlaufen während der Aufwicklung des Garns 14 gemäss Fig. 1b ergibt. In Fig. 1a ist eine Tangente T an die Innenkontur des Läufers 20 gelegt, wobei der Tangentenpunkt P einen Abstand GDL vom Ring 18 in Richtung parallel zur Spindelachse hat.
Die Tangente T liegt in Fig. 1a unter einem Winkel alpha = 45 DEG zur Senkrechten, beim herkömmlichen Spinnen also zur Achse A der Spindel 24. Die strichpunktierte Linie, die den Läufer 20 darstellen soll, ist lediglich ein Teil der Innenkontur des Läufers. Die Kopfpartie 180 des Rings ist 3,2 mm breit. Der Abstand GDL ist kleiner als 0,5 mm. Wenn die Tangente T unter einem Winkel alpha = 30 DEG liegt, beträgt der Abstand GDL nur noch 0,2 mm. Der Läufer 20 bzw. der Ring 18 müssen für eine Schmierung unter den erwähnten Bedingungen so gestaltet sein, dass das Garn den Tangentenpunkt P für alpha = 30 DEG erreicht.
Bei Verwendung üblicher T-Flansch-Ringe und/oder Antiwedge-Ringe wird die Aufgabe gelöst, wenn ein ovaler Läufer ohne örtlich enge Krümmungsradien mit dem Innenmass M = 2,8 mm (Fig. 2) eingesetzt wird. Ein solcher Läufer gehört zur Gruppe der Elliptik-Läufer.
In Fig. 2 ist die Innenkontur des Läufers 20 dargestellt, wobei mit den gestrichelten Linien 200 die Garnlauffläche und 202 die Ringlauffläche des Läufers 20 angedeutet ist. Der Schwerpunkt S liegt auf der Symmetrieachse des Läufers. Ein zur Anwendung geeigneter Läufer 20 hat eine Innenhöhe M = 2,6-2,8 mm. In Kombination mit einem herkömmlichen Ring nach Fig. 1a, b, c erfüllen diese Läufer die Bedingung für den gemäss dem unabhängigen Anspruch geforderten geringen Abstand, auch Garndurchlass GDL genannt, von maximal 0,5 mm bei einem Tangentenwinkel alpha = 45 DEG .
Fig. 1b zeigt eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1a in etwas kleinerem Massstab, wobei der Läufer 20 sich in Betriebslage unter der Wirkung der Fliehkraft und der Zugkraft des Garns 14 gegenüber Fig. 1a in einer tieferen Lage befindet. Der Tangentenpunkt P ist der Berührungspunkt des Garns 14 an der Garnlauffläche 200 des Läufers 20. In dieser Lage des Läufers weist der Punkt P einen etwas kleineren Abstand zum Ring auf als in der Lage in Fig. 1a.
Fig. 1c zeigt einen Meridianschnitt durch einen Teil eines normalen T-Flansch-Ringes. Die Lauffläche 182 an der Kopfpartie 180 dieses Rings 18 ist etwas weniger günstig ausgebildet jene des Rings 18 gemäss Fig. 1a.
Fig. 3 zeigt schematisch das Streckwerk 2 mit Walzenpaaren 4, die teilweise von Riemchen 6 umschlossen sind. Die Verdichtungseinrichtung 8 kann sich unmittelbar an das Streckwerk 8 anschliessen oder in dieses integriert sein. Es kann eine perforierte Trommel 10 aufweisen, die angetrieben ist in Förderrichtung des Garns 14, mit einer innenliegenden Saugvorrichtung 12, die an eine Unterdruckleitung angeschlossen ist, und eine Saugöffnung gegenüber der Innenseite der Trommel 10 im Bereich des Garnlaufs des Garns 14 aufweist. Das Faserband 13 wird von einer Vorlagespule oder aus einer Kanne zugeleitet. Nach dem Ablaufen des Garns 14 von der Trommel 10 läuft es weiter durch einen Garnführer 16 zum Läufer 20 auf dem Ring 18, wobei sich aufgrund der Drehung der Spindel 24 der Garnballon 15 ausbildet.
Bei Fertigstellung des Kopses 28, in der obersten Lage des Ringrahmens 22 mit dem Ring 18 und dem Läufer 20, ist der Garnballon, mit 15 min bezeichnet, so klein, dass die resultierende Garnkraft K (Fig. 1b) am Läufer 20 am nächsten zur Achse A hin gerichtet ist und mit dieser noch einen Winkel beta APPROX 45 DEG einschliesst, sodass das Garn 14 seine innerste Lage am Läufer 20 einnimmt, wo der Abstand GDL zwischen Läufer und Ring, in der Vertikalrichtung gemessen, erfindungsgemäss höchstens 0,2 mm, vorzugsweise 0,1 mm, betragen soll.
In Fig. 4 ist ein sogenannter Schrägflansch-Ring mit einem Läufer 20 im Schnitt dargestellt, der ebenfalls für das Compact-Spinnen eingesetzt werden kann. Die Bezeichnungen aus den Fig. 1a, b, c, und 2 wurden auch für die Darstellungen gemäss Fig. 4 und 5 übernommen. Fig. 5 zeigt als Ausschnitt einen Teil des Rings 18 mit der Kopfpartie 180 und des Läufers 20. Innerhalb des Rings 18 liegt ein Stützring 19 für den Läufer 20.
In Fig. 5 wird bei einem Tangentenwinkel alpha = 45 DEG im Punkt P an der Garnlauffläche 200 des Läufers 20 ein Abstand GDL von ca. 0,15 mm zum Ring 18 erreicht. Der Läufer 20 ist in der Betriebsstellung beim Spinnen gezeigt, wobei die Ringlauffläche 202 des Läufers 20 sich eng an die Lauffläche 182 an der Kopfpartie 180 des Rings 18 anschmiegt. Die jeweiligen Laufflächen an Ringen und Läufern sind durch gestrichelte Linienzüge angedeutet.
Damit das Garn 14 auch bis zum Tangentenpunkt P während der Bildung des Kopses 28 gemäss Fig. 3 gelangt, muss die Garnlauffläche 200 entlang der gestrichelten Linie sich in einem möglichst weiten Bogen erstrecken, wobei der Krümmungsradius R dieses Bogens, soweit das Garn 14 den Läufer 20 berühren kann, zur Aussenseite des Läufers hin, in den Figuren jeweils nach links, in einem Bereich mit einem Tangentenwinkel zwischen alpha = 0 DEG und alpha = 55 DEG nicht abnehmen soll, damit das Garn 14 während der Kopsbildung nicht daran gehindert wird, in Richtung auf den Tangentenpunkt P zu laufen. Dies gilt auch für die anderen erwähnten Ring-Läufer-Kombinationen.
Das Garn 14 befindet sich während der Kopsbildung erst gegen das Ende der "Kopsreise" beim Tangentenpunkt P, wenn der Ringrahmen 20 gemäss Fig. 3 seine höchste Stellung gegenüber der Spindel 24 erreicht hat und der Garnballon 15 am kleinsten ist. Wie weiter oben erwähnt, beträgt der Lagewinkel beta der resultierenden Garnkraft dann etwa 45 DEG , während der Maximalwert von beta 55 DEG erreicht.