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Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung mit einer Auflösewalze zum Auflösen wenigstens eines
Faserbandes zu Einzelfasern, mit einer in unmittelbarer Nähe der Auflösewalze angeordneten und
in Bewegungsrichtung der Einzelfasern angetriebenen luftdurchlässigen Sammelfläche zum
Übernehmen der Einzelfasern in Form eines Faserschleiers, mit einer von der Sammelfläche
abgedeckten und mittels zweier Seitenkanten von einer der Breite des Faserschleiers
entsprechenden Anfangsbreite zu einem schmalen Saugschlitz in Bewegungsrichtung der
Sammelfläche sich verjüngenden Saugöffnung zum Verdichten des Faserschleiers zu einem
schmalen Faserverband, mit einer am Endbereich der Saugöffnung vorgesehenen Klemmstelle
zum Klemmen des verdichteten Faserverbandes sowie mit einer der Klemmstelle folgenden
Dralldüse zum Drehen des Faserverbandes zu einem Faden.
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Eine Spinnvorrichtung dieser Art ist durch die DE 197 46 602 A1 Stand der Technik. Diese
Spinnvorrichtung arbeitet mit einer besaugten Auflösewalze, wobei die Besaugung den Zweck hat,
die Oberflächengeschwindigkeit der Auflösewalze niedrig zu halten, damit die Einzelfasern beim
Auskämmen aus dem wenigstens einen Faserband nicht zu sehr beschleunigt werden. Die
Auflösewalze übergibt die Einzelfasern mit relativ niedriger Geschwindigkeit an eine etwas
schneller laufende Sammelfläche in Form einer luftdurchlässigen besaugten Transportwalze,
deren zugeordnete Saugöffnung sich in Bewegungsrichtung der Sammelfläche derart verjüngt,
dass die Einzelfasern sich seitlich verschieben und der ursprüngliche Faserschleier zu einem
luntenähnlichen Faserverband zusammengefasst wird. Während dieser gesamten Prozedur gibt es
nirgendwo eine Stauchung des Fasermaterials. Spätestens an der Klemmstelle ist der
Verdichtungsprozess beendet, und danach wird dem Faserverband zum Erzeugen eines Fadens
der Spinndrall mittels einer Dralldüse erteilt. Es entsteht ein Faden, der einen ähnlichen Charakter
aufweist, wie dies beim so genannten Luftspinnen der Fall ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die bekannte Spinnvorrichtung unter Beibehaltung
ihrer grundsätzlichen Vorteile hinsichtlich des Erscheinungsbildes des ersponnenen Fadens
variabler zu machen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Sammelfläche zwischen der Auflösewalze und der
Klemmstelle ein Seelenfaden zugeführt wird.
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Durch einen Seelenfaden lässt sich sowohl die Festigkeit des ersponnenen Fadens vergrößern als
auch das Aussehen des Fadens beeinflussen. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten für die
Zuführung des Seelenfadens, je nachdem, ob man den Seelenfaden am Beginn oder mehr am
Ende des Verdichtens des Faserschleiers zuführt.
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Bei einer Ausführung wird der Seelenfaden unmittelbar vor der Klemmstelle zugeführt. Dort, wo
dann der Seelenfaden zuläuft, ist die Saugöffnung bereits zu einem ziemlich schmalen Saugschlitz
verkleinert, der bei praktischen Ausführungen an dieser Stelle nicht mehr breiter als 2,5 mm ist.
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Bei einer anderen Ausführung wird der Seelenfaden im Abstand von der Klemmstelle im Bereich
einer der Seitenkanten der Saugöffnung zugeführt. Die Zuführung lässt sich dabei so steuern, dass
der Seelenfaden mehr oder weniger von den Einzelfasern des Faserschleiers bei seinem
Verdichten umsponnen wird.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist bei der erstgenannten Ausführung der Klemmstelle eine
Klemmwalze zugeordnet, der ein vorzugsweise gabelartiger Fadenführer vorgeordnet ist. Der
Seelenfaden wird durch den Fadenführer derart zentriert, dass er mittig in den verdichteten
Faserschleier hineinläuft. Der Fadenführer kann zweckmäßig in seitlicher Richtung verstellbar sein.
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Bei der zweitgenannten Ausführung ist die Saugöffnung vorteilhaft durch eine Abdeckung
abgedeckt, in der ein Schlitz oder eine Fadenleitöffnung für den Seelenfaden vorgesehen ist. Der
Seelenfaden wird dann durch den Schlitz der Abdeckung hindurchgeführt, so dass er zu einer
Seitenkante der Saugöffnung gelangt. An dieser schräg zum Saugschlitz verlaufenden Seitenkante
gibt es eine kleine seitliche Rollbewegung auf die Einzelfasern, die dazu beiträgt, dass der
Seelenfaden mittig in den Faserverband gelangt. Der genannte Schlitz kann dabei entsprechend
der schräg verlaufenden Seitenkante ebenfalls einen schrägen Verlauf haben. Die Abdeckung
kann jedoch alternativ einfach eine Fadenleitöffnung haben, die beispielsweise aus einer
Keramiköse besteht und durch die der Seelenfaden dem Faserschleier zugeführt wird. Auch in
diesem Falle gelangt der Seelenfaden an eine der schräg verlaufenden Seitenkanten, selbst dann,
wenn die Fadenleitöffnung mittig in der Abdeckung angeordnet ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
einiger Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine Spinnvorrichtung nach der Erfindung,
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Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1, wobei einige Bauteile aus Gründen der
Übersichtlichkeit weggelassen sind,
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Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 bei einer etwas anders gestalteten Zuführung für den
Seelenfaden,
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Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3, wobei auch hier einige Bauteile
weggelassen sind.
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Nachfolgend wird zunächst die Spinnvorrichtung nach Fig. 1 und 2 ausführlich beschrieben.
Da die Spinnvorrichtung nach Fig. 3 und 4 nur geringfügig davon abweicht, wird auf eine
nochmalige Beschreibung derjenigen Elemente verzichtet, die unverändert beibehalten werden.
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Die Spinnvorrichtung nach Fig. 1 und 2 enthält eine Zuführeinrichtung 1, der wenigstens ein
Faserband 2 zugeführt wird. Der Zuführeinrichtung 1 folgt eine Auflöseeinrichtung 3, die das
wenigstens eine Faserband 2 zu Einzelfasern 4 auflöst. Die Einzelfasern 4 werden anschließend
an eine luftdurchlässige Sammelfläche 5 übergeben, die durch die Außenseite eines in
Bewegungsrichtung A umlaufenden Transportbandes 6 gebildet ist. Auf der Sammelfläche 5
werden die aufgelösten Einzelfasern 4 in Form eines breiten Faserschleiers 7 aufgenommen und
in noch zu beschreibender Weise zu einem Faserverband 8 seitlich verdichtet.
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Der verdichtete Faserverband 8 wird an einer Klemmstelle 9 durch eine Klemmwalze 10 an die
Sammelfläche 5 leicht angedrückt. Unmittelbar darauf folgt eine Dralldüse 11, in welcher die
Drehung des zu erspinnenden Fadens 12 erzeugt wird. Der Faden 12 wird in Abzugsrichtung B
von einem Abzugswalzenpaar 13 abgezogen.
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Die Zuführeinrichtung 1 enthält eine Zuführwalze 14, die in Drehrichtung C angetrieben ist. Der
Zuführwalze 14 ist ein Zuführtisch 15 zugeordnet, der um eine nicht dargestellte Schwenkachse
verschwenkbar und durch den Druck einer ebenfalls nicht dargestellten Belastungsfeder gegen die
Zuführwalze 14 angedrückt ist. Der Zuführwalze 14 ist ein Einlauftrichter 16 vorgeordnet, der,
sofern mehrere Faserbänder 2 zugeführt werden, vorteilhaft mehrere Einlaufkanäle aufweist.
Alternativ ist auch eine Breitbandvorlage des Fasermaterials möglich.
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Die Auflöseeinrichtung 3 enthält eine Auflösewalze 17, die gleichsinnig mit der Zuführwalze 14 in
Drehrichtung D angetrieben ist. Der Umfang der Auflösewalze 17 weist eine Zahngarnitur auf,
deren Zähne an ihren Zahnbrüsten vorteilhaft einen negativen Brustwinkel aufweisen.
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Die Auflösewalze 17 hat eine Arbeitsbreite, die der Breite des zugeführten Faserbandes 2 oder der
zugeführten Faserbänder 2 entspricht.
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Im Inneren der Auflösewalze 17 befindet sich jeweils eine Saugeinrichtung 18, die an eine nicht
dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen ist. Durch eine am Umfang der Auflösewalze 17
vorhandene Perforation wird gegen das aufzulösende Faserband 2 ein Saugzug erzeugt, der das
Faserband 2 tief in die Zahngarnitur hereinzieht, selbst wenn die Auflösewalze 17 mit relativ
geringer Geschwindigkeit von beispielsweise 2.500 m pro Minute angetrieben ist. Der Saugbereich
der Saugeinrichtung 18 erstreckt sich über einen Winkelbereich von 180°, also so weit, wie die
Einzelfasern 4 auf dem Umfang der Auflösewalze 17 transportiert werden sollen.
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Die Arbeitsbreite des Transportbandes 6 entspricht der Breite des übernommenen Faserschleiers
7.
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Das Transportband 6 ist mit einer feinen Perforation versehen, die einen von außen nach innen
wirkenden Saugzug zulässt. Vorteilhaft ist das Transportband 6 zu diesem Zweck als gewebtes
Siebband 19 ausgebildet. Der Saugbereich 20 beginnt etwa dort, wo der Saugbereich der
Auflösewalze 17 endet. Die dem Saugbereich 20 des Transportbandes 6 zugehörige Saugöffnung
21 weist Seitenkanten 22 und 23 auf, die in Fig. 2 gestrichelt dargestellt sind, woraus ersichtlich
ist, dass sich der Saugbereich 20 in Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 verjüngt. Die
Seitenkanten 22 und 23 der Saugöffnung 21 bilden somit Mittel zum Verdichten der Einzelfasern 4
quer zu ihrer Bewegungsrichtung zu einem luntenähnlichen Faserverband 8.
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Die Klemmwalze 10 definiert mit dem Transportband 6 die schon erwähnte Klemmstelle 9 für den
verdichteten Faserverband 8. Der Saugbereich 20 hat den zunächst ausgebreiteten Faserschleier
7 quer zu seiner Bewegungsrichtung zu dem Faserverband 8 verdichtet, wie er etwa den
Verhältnissen nach einem klassischen Streckwerk entspricht, so dass der verdichtete Faserband 8
in dieser Form in die Dralldüse 11 einlaufen kann, wie es durch das so genannte Luftspinnen
bekannt ist. Dadurch wird der Faserverband 8 zu dem Faden 12 verdreht.
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Das der Dralldüse 11 nachfolgende Abzugswalzenpaar 13 liefert den ersponnenen Faden 12 in
Abzugsrichtung B zu einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung, wo der Faden 12 auf eine
Kreuzspule aufgewickelt wird.
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Die geometrische Anordnung der Spinnvorrichtung ist derart, dass die Sammelfläche 5 des
Transportbandes 6 dem Umfang der Auflösewalze 17 so dicht benachbart ist, dass die
Einzelfasern 4 am Ende des Saugbereichs der Auflösewalze 17 problemlos als Faserschleier 7 an
die Sammelfläche 5 übergeben werden können. Die Umfangsgeschwindigkeit des
Transportbandes 6 ist etwas größer, als es der momentanen Geschwindigkeit der ankommenden
Einzelfasern 4 entspricht.
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Sowohl die Arbeitsbreite der Auflösewalze 17 als auch die Arbeitsbreite des Transportbandes 6
sind so gewählt, dass entweder ein relativ breites Faserband 2 oder aber mehrere normale
Faserbänder 2 oder auch eine Breitbandvorlage zugeführt werden können. Vorzugsweise ist dabei
vorgesehen, dass der Faserschleier 7 in seiner Breite diejenige Anzahl von Einzelfasern 4 enthält,
die in etwa der Anzahl der im Querschnitt des Fadens 12 vorhandenen Fasern entspricht.
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Das Transportband 6 soll ausreichend lang sein, so dass die Verjüngung des Saugbereichs 20
nicht zu spontan erfolgen muss.
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Dank ihrer Perforation kann die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze 17 kleiner sein als bei
denjenigen Auflösewalzen, wie sie beispielsweise beim Offenend-Rotorspinnen verwendet werden.
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Da das Ende des Faserbandes 2, der so genannte Faserbart, tief in die Zahngarnitur
hineingezogen wird, erfolgt ein intensives Auskämmen. Wegen des vorzugsweise negativen
Brustwinkels der Zähne werden die Einzelfasern 4 am Ende des Saugbereichs der Auflösewalze
17 sehr schnell an die Sammelfläche 5 übergeben, da ein negativer Brustwinkel das Bestreben
hat, die transportierten Einzelfasern 4 nach außen abzugeben.
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Die Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 6 ist, wie bereits erwähnt, etwas größer als die
Umfangsgeschwindigkeit der durch die Auflösewalze 17 beschleunigten Einzelfasern 4. Die
Umfangsgeschwindigkeit des Abzugswalzenpaares 13 ist wiederum etwas größer als die
Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 6. Dies bedeutet, dass die Einzelfasern 4 während
des gesamten Spinnvorganges ständig etwas beschleunigt werden, was einer Parallellage der
Einzelfasern 4 zugute kommt.
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Der auf der Sammelfläche 5 abgelegte Faserschleier 7 ist mit seiner Anfangsbreite zunächst noch
recht breit, wird aber auf dem Transportband 6 durch den sich verjüngenden Saugbereich 20
sukzessive seitlich eingeengt und so weitgehend verdichtet, dass er problemlos in die Dralldüse 11
eintreten kann.
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Die Seitenkanten 22 und 23 der Saugöffnung 21 laufen derart V-förmig aufeinander zu, dass die
beiden Seitenkanten 22 und 23 einen spitzen Winkel zueinander aufweisen. Die Anfangsbreite der
Saugöffnung 21 definiert die Arbeitsbreite des Transportbandes 6 bzw. der Sammelfläche 5 und
entspricht zunächst der Anfangsbreite des von der Auflösewalze 17 abgenommenen
Faserschleiers 7.
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Der Endbereich der Saugöffnung 21 ist nur noch ein relativ schmaler Saugschlitz 24, der an den zu
verdichtenden Faserverband 8 angepasst ist.
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Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Randborde 26 und 27 der Auflösewalze 17
so breit ausgeführt, dass das Transportband 6 daran gut abgestützt wird. Der Druchmesser der
Randborde 26 und 27 ist dabei etwas größer als der Außendurchmesser der Zahngarnitur.
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In der Nähe der Dralldüse 11 ist für das Transportband 6 eine angetriebene vordere Umlenkwalze
28 vorgesehen, deren Umfangsgeschwindigkeit geringfügig größer ist als die
Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze 17. Der vordere Umlenkwalze 28 ist in Antriebsrichtung
E angetrieben. Räumlich hinter und unterhalb der Auflösewalze 17 umschlingt das Transportband
6 eine hintere Umlenkwalze 29, die vorteilhaft als Steuerwalze ausgebildet ist.
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Dem Faserschleier 7 wird im Bereich zwischen der Auflösewalze 17 und der Klemmstelle 9 in
Zuführrichtung F ein Seelenfaden 30 zugeführt, der aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 2
leicht schräg zur Bewegungsrichtung A dargestellt ist, obwohl er in der Draufsicht eigentlich
parallel dazu verläuft. Der Seelenfaden 30, der beispielsweise ein Endlosfilament sein kann,
erreicht den Faserverband 8 unmittelbar vor der Klemmstelle 9. Der Zuführung des Seelenfadens
30 dient ein Fadenführer 31, der vorzugsweise gabelartig ausgebildet und der Klemmwalze 10
vorgeordnet ist.
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Die nun zu beschreibende Ausführung nach Fig. 3 und 4 entspricht weitgehend der bisherigen
Variante, so dass, um Wiederholungen zu vermeiden, nur die abweichenden Merkmale
beschrieben werden.
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Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Saugöffnung 21 mit Seitenkanten 32 und 33 versehen, die von
den Seitenkanten 22 und 23 der Ausführung nach Fig. 1 und 2 in ihrer Richtung abweichen.
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Bei der Variante nach Fig. 3 und 4 ist die eine Seitenkante 32 der Saugöffnung 21 exakt in
Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 angeordnet, während die andere Seitenkante 33
unter einem spitzen Winkel dazu verläuft. Die eigentliche Verdichtung findet somit im Wesentlichen
nur unter der Wirkung der schräg verlaufenden Seitenkante 33 statt, wobei die Einzelfasern 4
während des Verdichtungsvorganges an der Seitenkante 33 zu einem leichten Falschdrall etwas
eingerollt werden. An der in Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 verlaufenden anderen
Seitenkante 32 findet hingegen kein Einrollen statt.
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Wie weiter aus Fig. 3 ersichtlich, ist dem Transportband 6 zwischen der Auflösewalze 17 und der
Klemmstelle 9 eine den Faserschleier 7 berührungslos abdeckende Abdeckung 34 zugeordnet.
Diese Abdeckung 34 soll nach Möglichkeit den gesamten besaugten Bereich des Transportbandes
6 abdecken. Damit wird Sorge getragen, dass an dieser empfindlichen Stelle keine störende
Falschluft den Verdichtungsvorgang beeinträchtigen kann.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 wird ein Seelenfaden 35 im Abstand von der
Klemmstelle 9 im Bereich der Seitenkante 33 zugeführt. Hierfür ist in der Abdeckung 34 entweder
ein etwa parallel zur Seitenkante 33 verlaufender Schlitz 36 oder aber in der Abdeckung 34 eine
runde Fadenleitöffnung 37 vorgesehen. In beiden Fällen gelangt der Seelenfaden 35, früher oder
später, zu der schräg verlaufenden Seitenkante 33. Die kleine seitliche Rollbewegung längs dieser
Seitenkante 33 hilft, den Seelenfaden 35 mittig in den entstehenden Faserverband 8 zu gelangen.
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Je nachdem, welches Erscheinungsbild des entstehenden Fadens 12 geragt ist, kann man die
Lage des Schlitzes 36 oder der Fadenleitöffnung 37 wählen.