[0001] Die Erfindung betrifft einen Garniturring für eine Auflösewalze einer Offenend-Spinnvorrichtung, mit einem ringförmigen Grundkörper, dessen Aussenumfang mit einer aus Zähnen bestehenden Garnitur versehen ist, deren Arbeitsbreite sich annähernd bis an die Stirnflächen des Grundkörpers erstreckt.
[0002] Ein solcher Garniturring ist beispielsweise durch die DE 3 827 344 C2 Stand der Technik. Bei dem bekannten Garniturring besteht ausserdem die Besonderheit, dass die Garnitur durch spanende Bearbeitung aus dem Aussenumfang des Grundkörpers herausgearbeitet ist. Dies macht es möglich, dass sich die Arbeitsbreite der Garnitur praktisch bis an die Stirnflächen erstrecken kann.
[0003] Durch die DE 10 116 392 A1 ist es darüber hinaus bekannt geworden, speziell für das Erspinnen von Feingarnen die Arbeitsbreite der Garnitur kleiner als 20 mm zu wählen.
Dabei wird die schmalere Arbeitsbreite durch breitere Ringbunde ausgeglichen, so dass das Auflösewalzengehäuse unverändert beibehalten werden kann. Der durch die kleinere Arbeitsbreite verringerte Luftdurchsatz soll bei der bekannten Auflösewalze dadurch ausgeglichen werden, dass die Öffnungsbreite einer Schmutzabscheideöffnung, durch welche die Zuluft einströmt, deutlich grösser bemessen wird als die Arbeitsbreite der Garnitur.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Garniturring zu schaffen, der für die heute auf dem Markt befindlichen Auflösewalzengehäuse einsetzbar und in der Lage ist, den Energieverbrauch wesentlich zu verringern.
[0005] Die Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass die beiden Stirnflächen des Grundkörpers des Garniturringes einen Abstand von maximal 22 mm voneinander haben und dass die Stirnflächen mit einer relativ steilen Fase von maximal 25 deg. in den Aussenumfang übergehen.
[0006] Dadurch, dass der Abstand der beiden Stirnflächen des Grundkörpers des Garniturringes voneinander kleiner geworden ist, wird zwangsläufig auch die Arbeitsbreite der Garnitur, die sich ja bis annähernd an die Stirnflächen erstreckt, schmaler. Zwischen dem Umfang der Garnitur und der diesen Umfang umgebenden Wandung des Auflösewalzengehäuses entsteht dadurch ein schmalerer Ringraum gegenüber herkömmlichen Auflöseeinrichtungen, was dazu führt, dass bei gleichem Spinnunterdruck wie bisher die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und auch die Garnwerte verbessert werden können.
Der Hauptvorteil des schmaleren Garniturringes wird jedoch darin gesehen, dass der Spinnunterdruck wesentlich reduziert werden kann, ohne dass die Garnwerte unter die eines Standard-Garniturringes fallen und ohne dass die Luftgeschwindigkeit im Ringraum reduziert wird, so dass nicht die Gefahr besteht, dass sich der Ringraum mit Faserflug zusetzt. Bei Garniturringen, deren Abstand der Stirnflächen von 26 auf 21 mm verringert wurde, konnte dabei ein Spinnunterdruck von 850 mm WS auf etwa 700 mm WS ohne sonstige Nachteile reduziert werden.
Wenn man die kleinere Arbeitsbreite durch den Garniturring begrenzende breitere Ringbunde, die Bestandteil gesonderter Bauteile sind, kompensiert, dann wird es möglich, in bestehende Auflösewalzengehäuse nunmehr Garniturringe mit schmalerer Arbeitsbreite einzusetzen.
[0007] Es hat sich allerdings gezeigt, dass schmalere Garniturringe gegenüber breiteren mit dem Nachteil behaftet sind, dass die Anfangszähne der Garnitur mit den Ringbunden der Auflösewalze einen Spalt bilden, in welchem immer wieder Faseransammlungen zu beobachten waren. Diese Faseransammlungen konnten, wenn sie sich lösten, zu Garnfehlern führen.
Die schmalere Arbeitsbreite wird daher erfindungsgemäss dadurch ergänzt, dass die Stirnflächen nicht mehr mit einer herkömmlichen Fase von etwa 30 deg. in den Aussenumfang des Garniturringes übergehen, sondern mit einer relativ steilen Fase von vorzugsweise etwa nur 15 . Bei diesen Massnahmen waren Faseransammlungen nicht mehr zu beobachten, während dennoch die bereits beschriebenen Vorteile beibehalten wurden.
Es wird später anhand der Figurenbeschreibung versucht werden, hierfür eine Erklärung zu finden.
[0008] Ein Abstand zwischen den Stirnflächen von 21 mm hat sich als empirisch ermitteltes Optimum herausgestellt, bei dem der erfindungsgemässe Garniturring die älteren breiteren Garniturringe - bei ansonsten unverändertem Auflösewalzegehäusen - ersetzen kann.
[0009] Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft an solchen Garniturringen realisieren, bei denen die Garnitur, wie an sich durch den Stand der Technik bekannt, durch spanende Bearbeitung aus dem Aussenumfang des Grundkörpers herausgearbeitet ist. In einem solchen Falle wird die steilere Fase bereits vor dem Herausarbeiten der Garnitur angebracht. Der bereits mit den steileren Fasen versehene Grundkörper wird dann gehärtet, und anschliessend kann die Garnitur eingeschliffen werden.
Die Garnitur kann auf diese Weise nahezu bis an die Stirnflächen heranreichen, was bei den früheren Drahtgarnituren nicht möglich ist.
[0010] Zweckmässig ist sogar vorgesehen, dass die Garnitur bereits in den Fasen beginnt. Dies bedeutet, dass im Bereich der Stirnflächen die Zähne etwas niedriger sind und erst am Ende der Fase die volle Zahnhöhe erreichen. Dies hat sich jedoch als nicht nachteilig herausgestellt.
[0011] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
[0012] Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Auflöseeinrichtung mit einem erfindungsgemässen Garniturring, von der Bedienungsseite einer Offenend-Spinnvorrichtung aus betrachtet,
<tb>Fig. 2<sep>in stark vergrössertem Massstab einen Schnitt durch die Auflöseeinrichtung der Fig. 1 längs der Schnittfläche II-II,
<tb>Fig. 3<sep>eine Teilansicht aus Fig. 2, jedoch mit einer nicht erfindungsgemässen flacheren Fase, wobei zur besseren Erläuterung der Erfindung ein Grundkörper eines Garniturringes gezeigt ist, an welchem noch keine Zahngarnitur angebracht ist,
<tb>Fig. 4<sep>eine Darstellung ähnlich Fig. 3, allerdings mit den erfindungswesentlichen steileren Fasen,
<tb>Fig. 5<sep>einen Teilaxialschnitt durch einen erfindungsgemässen Garniturring.
[0013] Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Auflöseeinrichtung gehört zu einer nicht näher dargestellten Offenend-Spinnvorrichtung. Die Auflöseeinrichtung dient dem Zuführen eines Faserbandes 1 und dessen Auflösen zu Einzelfasern 2. Hierfür ist unter anderem eine in Drehrichtung A angetriebene Zuführwalze 3 vorgesehen, an die ein Zuführtisch 4 elastisch andrückbar ist. Der Zuführtisch 4 ist um eine Schwenkachse 5 schwenkbar und durch eine nicht dargestellte Belastungsfeder gegen die Zuführwalze 3 belastet. Dadurch wird zwischen der Zuführwalze 3 und dem Zuführtisch 4 eine Klemmstelle gebildet, an der das Faserband 1 während seiner Transportbewegung geklemmt wird.
Der Zuführwalze 3 ist ein Einlauftrichter 6 für das in Zuführrichtung B zugeführte Faserband 1 vorgeschaltet.
[0014] Die Zuführwalze 3 bietet das zu den Einzelfasern 2 aufzulösende Faserband 1 einer wesentlich schneller angetriebenen Auflösewalze 7 dar, die gleichlaufend mit der Zuführwalze 3 in Umlaufrichtung C angetrieben ist. Die Auflösewalze 7 ist mit einer Garnitur 8 versehen, die beispielsweise aus Zähnen 9 oder Nadeln oder dergleichen bestehen kann.
[0015] Zwischen dem Zuführtisch 4 und der Auflösewalze 7 ist eine stationäre Faserbartstütze 10 angeordnet, die das Ende des aufzulösenden Faserbandes 1, den so genannten Faserbart 11, von der rückwärtigen Seite in die Garnitur 8 der Auflösewalze 7 hineindrückt.
[0016] Die genannten Bauteile sind an einem Gehäuse 12 gehaltert, welches aus mehreren Teilgehäusen bestehen kann.
Es dient unter anderem der Aufnahme eines Lagergehäuses 13 für die Welle 18 der Auflösewalze 7.
[0017] Das Gehäuse 12 dient ferner der umfangsseitigen Abdeckung der Auflösewalze 7 und weist zu diesem Zweck wenigstens eine Umfangsfläche 14 auf, welche die Auflösewalze 7 über einen Teil ihres Umfanges unter Bilden eines Ringraumes 15 umgibt.
[0018] Im Gehäuse 12 beginnt ein Faserzuführkanal 16, der die aufgelösten Einzelfasern 2 von der Garnitur 8 der Auflösewalze 7 bis zu einem nicht dargestellten Spinnrotor zuführt. Hierfür ist der Spinnrotor und somit der Ringraum 15 an eine Unterdruckquelle angeschlossen, die dem Transport der Einzelfasern 2 in Richtung D dient.
An die rückwärtige Verlängerung des Faserzuführkanals 16 ist ein Zuluftkanal 17 angeschlossen.
[0019] Die Auflösewalze 7 enthält einen austauschbaren Garniturring 19, der die Garnitur 8 aufweist und auf einen Basiskörper 20 der Auflösewalze 7 aufgeschoben ist. Der Befestigung des Garniturringes 19 auf dem Basiskörper 20 dient eine Spannscheibe 21, die zugleich ein seitlicher Ringbund der Auflösewalze 7 ist und mittels einer Schraube 22 auf der Welle 18 der Auflösewalze 7 befestigt ist.
Die Spannscheibe 21 verspannt den Garniturring 19 gegen einen weiteren Ringbund bildenden Flansch 23 des Basiskörpers 20.
[0020] Der Garniturring 19 hat einen ringförmigen Grundkörper 24 und ist auf seinem Aussenumfang 25 mit der erwähnten Garnitur 8 versehen, deren Zähne 9 vorzugsweise durch eine spanende Bearbeitung, insbesondere durch Schleifen, aus dem Garniturring 19 herausgearbeitet sind. In den Aussenumfang 25 des Garniturringes 19 sind Gassen 26 eingearbeitet, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen. Diese Gassen 26 sind so in den Aussenumfang 25 eingearbeitet, dass sie eine ein- oder mehrgängige Wendel mit einer flachen Steigung bilden. In den Aussenumfang 25 ist ausserdem eine Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Einschnitten 27 eingearbeitet.
Dies ist durch die eingangs zitierte DE 3 827 344 C2 Stand der Technik.
[0021] Der Garniturring 19 ist seitlich durch Stirnflächen 28 und 29 begrenzt, deren Abstand mit x bezeichnet ist. Die Arbeitsbreite y der Garnitur 8 (siehe hierzu die später noch zu beschreibende Fig. 5) ist annähernd gleich, d.h. die Arbeitsbreite y erstreckt sich annähernd bis an die Stirnflächen 28 und 29.
[0022] Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird der Ringraum 15 zwischen der Umfangsfläche 14 des Gehäuses 12 und dem Garniturring 8 im Wesentlichen durch die Gassen 26 gebildet. Durch diesen Ringraum 15 strömt die durch den Unterdruck erzeugte Spinnluft. Es ist einleuchtend, dass bei gleichem Unterdruck die Luft schneller strömt, wenn der Abstand x zwischen den Stirnflächen 28 und 29 verringert wird.
Oder anders ausgedrückt: Bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit lässt sich ohne Nachteile der installierte Unterdruck reduzieren. Aus diesem Grunde ist nach einem Merkmal der Erfindung vorgesehen, die herkömmlichen standardmässigen Abstände zwischen den Stirnflächen 28 und 29 von bisher 26 mm auf 21 oder 22 mm zu reduzieren. Dadurch wird der Ringraum 15 schmaler, und somit wird eine erwünschte Energieeinsparung möglich. Wenn man die Ringbunde 20 und 21 entsprechend verbreitert oder die herkömmlichen Ringbunde durch Zwischenringe ergänzt, dann lassen sich schmalere Garniturringe 19 durch Austauschen und Modernisieren bei herkömmlichen Auflösewalzengehäusen und somit herkömmlichen Offenend-Spinnvorrichtungen verwenden.
Man kann somit bereits in Betrieb befindliche Offenend-Spinnvorrichtungen durch die schmaleren Garniturringe 19 energiegünstiger machen.
[0023] In diesem Zusammenhang hat sich allerdings ein Problem herausgestellt, welches nachfolgend anhand der Fig. 3 erläutert werden soll:
[0024] Es muss hier vorausgeschickt werden, dass in der Fig. 3 statt des Garniturringes 19 lediglich dessen Grundkörper 24, noch ohne die herausgearbeiteten Zähne 9, dargestellt ist.
Dieser Montagezustand tritt natürlich so in der Praxis, also mit den angeordneten Ringbunden 20 und 21, nicht auf, macht jedoch die Erläuterung der Erfindung leichter.
[0025] Aus dem in Fig. 3 dargestellten Grundkörper 24 werden also später noch die Zähne 9 herausgearbeitet, und erst anschliessend wird der fertige Garniturring 19 mit den Ringbunden 20 und 21 zu der Auflösewalze 7 montiert.
[0026] In Fig. 3 ist auch im Schnitt die Faserbartstütze 10 gezeigt, wobei das nicht mit dargestellte Faserband 1 hier durch zwei Randsäumer 30 und 31 seitlich stabilisiert wird.
Man erkennt, dass im Bereich der Faserbartstütze 10 der Ringraum 15 etwas höher ist, vergleiche hierzu auch die Fig. 1 im Bereich der Faserbartstütze 10.
[0027] Bei dem Grundkörper 24 nach Fig. 3 gehen die Stirnflächen 28 und 29 noch mit einer herkömmlichen, relativ flachen Fase 34 in den Aussenumfang 25 über. Dabei zeigte sich, dass sich in dem relativ grossen Spalt zwischen der in Fig. 3 nicht einzeichneten Garnitur 8 und den Ringbunden 20 und 21 Faseransammlungen bildeten, die sich sporadisch wieder lösten und zu entsprechenden Garnfehlern führten. Die Faseransammlungen sind hier als Faserbüschel 32 und 33 angedeutet.
[0028] Auf Grund einer in Fig. 4 dargestellten Massnahme - wobei auch hier der Garniturring 8 nur in Form seines Grundkörpers 24 dargestellt ist - konnte Abhilfe geschaffen werden.
Die Fase 34 der Fig. 3, die zuvor relativ flach war und einen Winkel von etwa 30 deg. aufwies, wurde nun zu einer deutlich steileren Fase 35 gemäss Fig. 4 umgestaltet. Die Fase 35 bildet somit einen Winkel von etwa 15 deg. gegenüber der Ebene der Stirnflächen 28 und 29. Wenn man nun berücksichtigt, dass die Höhe der in den Fig. 3 und 4 nicht dargestellten Zähne 9 erst innerhalb der Fasen 34 bzw. 35 voll ausgebildet sein kann, dann erkennt man, dass bei gleichbleibender Schmalheit des Garniturringes 8 sich die Breite des Aussenumfanges 25 von Z1 gemäss Fig. 3 auf Z2 gemäss Fig. 4 vergrössert. Dies führt dann dazu, dass bei gleichbleibender Faserbartstütze 10 der Spalt zwischen der Garnitur 8 und den Ringbunden 20 und 21 zum einen kleiner und zum anderen etwas abgedeckt wird.
Dies mag beides unter anderem dazu beitragen, dass man bei der steileren Fase 35 gemäss Fig. 4 die unerwünschten Faserbüschel 32 und 33 gemäss Fig. 3 nicht mehr beobachtet.
[0029] Die Fig. 5 zeigt den gleichen Grundkörper 24 der Fig. 4, also mit der 15 deg. steilen Fase 35, wobei jedoch jetzt die Zähne 9 spannend aus dem Aussenumfang 25 herausgearbeitet sind. Man erkennt, dass die Garnitur 8 bereits in der Fase 35 beginnt, so dass die Arbeitsbreite y der Garnitur 8 dem Abstand zwischen den Stirnflächen 28 und 29 nahezu gleich ist.