-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnmaschine nach dem Oberbegriff
der unabhängigen Ansprüche, insbesondere
eine Ringspinnmaschine.
-
Eine
Spinnmaschine diese Gattung ist in der
DE 44 26 249 A1 oder in
der
DE 198 15 325
A1 beschrieben, wonach ein Faserverband auf einer Verdichtungseinrichtung
von einem Schirm abgedeckt wird, um die in die Verdichtungseinrichtung
einströmende
Luft zu konzentrieren.
-
Zur
Steigerung der Garnqualität
sind die Komponenten der Verdichtungseinrichtung, so auch die Abschirmung,
zu optimieren.
-
Dieses
Ziel wird durch eine Spinnmaschine erreicht, deren Verdichtungseinrichtung
nach den Merkmalen eines der unabhängigen Ansprüche ausgeführt ist.
Kennzeichnendes Element der Erfindung ist die spezielle Ausbildung
des Schirms.
-
Die
abhängigen
Ansprüche
betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
-
Die
Verdichtungseinrichtung der Spinnmaschine ist in oder zwischen einem
Streckwerk und einer Drehungserteilungs- und Aufwindevorrichtung angeordnet.
Hauptbestandteil ist ein perforiertes Verdichtungselement, welchem
innenliegend ein Saugelement mit einer Absaugeinrichtung zugeordnet
ist. Aussenliegend mit Abstand zum Verdichtungselement ist ein Schirm
im Wirkungsbereich des Saugelements vorgesehen, wobei die Spalthöhe zwischen dem
Schirm und dem Verdichtungselement zwischen 0.1 und 5 mm, insbesondere
1.5 mm betragen kann. Die optimale Spalthöhe hängt von den geometrischen Bedingungen
in der Verdichtungseinrichtung und von der Garnnummer des zu herstellenden Garns
ab. Bevorzugt wird der Schirm in einem Abstand von weniger als 30
mm vom Klemmspalt zwischen zwei Walzen am Austritt des Streckwerks
angeordnet. Der Schirm ist in Abzugsrichtung des Faserverbandes gegen
das Saugelement um weniger als 20 mm, bevorzugt 10 mm und insbesondere
5 mm zu versetzen. Damit wird erreicht, dass abstehende Fasern im
Faserverband nach dem Austritt aus dem Streckwerk rasch und mit
einer zunehmenden Luftströmung
erfasst werden, womit sich abstehende Randfasern an den Faserverband
anlegen und im anschliessenden Drehungserteilungsprozess möglichst
gut in den Faserverband eingebunden werden. Als Drehungserteilungseinrichtung
dient bevorzugt eine Ringspinneinrichtung. Der Schirm überragt den
Faserverband quer zu dessen Laufrichtung so weit, dass die in den
Spalt zwischen Schirm und Verdichtungselement einströmende Luft
möglichst
quer zum Faserstrom und parallel zur Kondensierrichtung orientiert
ist. Die Luft muss insbesondere am Beginn des Kondensiervorgangs
von zwei Seiten jeweils von den Rändern des Schirms auf den Faserverband
zuströmen.
Insbesondere im noch nicht kondensierten Teil des Faserverbandes
muss die Umgebungsluft parallel zur Oberfläche des Verdichtungselements quer
auf den Faserverband zuströmen.
Bei schräger Faserführung auf
dem Verdichtungselement sind die im wesentlichen in Laufrichtung
des Faserverbandes liegenden Ränder
des Schirms so zu gestalten, dass der Schräglauf des Faserverbandes durch
die Luftströmung
unterstützt
wird. Dies wird beispielsweise bei zwei auf einem Verdichtungselement
in jeweils einer Saugzone laufenden Faserverbänden so erreicht, dass in einem
Schirm auf der Zulaufseite des Faserverbandes in der Mitte eine
Aussparung vorgesehen wird, so dass die angesaugte Luft insbesondere
von der Aussparung her seitlich gegen die Faserverbände nach
rechts und nach links strömt.
-
Die
Breite der Verdichtungszone ist durch Perforationen im Verdichtungselement
einerseits und durch eine oder mehrere Saugöffnungen im Saugelement andrerseits
gegeben. Die Breite der Verdichtungszone beträgt auf die Höhe des Spalts
zwischen dem Verdichtungselement und dem Schirm bezogen bevorzugt
zwischen 1 und 100. Der quer zur Förderrichtung des Faserverbandes
jeweils einseitig gemessene Überstand
des Schirms geteilt durch die erwähnte Spalthöhe soll grösser als 1, bevorzugt grösser als
2 und insbesondere grösser
als 3 sein. Die Länge
der Saugzone des Saugelements bzw. die Länge der Verdichtungszone auf
dem Verdichtungselement beträgt
bevorzugt zwischen 20 und 50 mm. Das Verdichtungselement kann als
kreiszylindrische starre Trommel ausgeführt sein, welche die Ausgangswalze
des Streckwerks ist, oder als endloses perforiertes Riemchen, das
am Ausgang oder im Anschluss des Streckwerks durch eine Walze in
Förderrichtung
des Faserverbandes angetrieben ist. Jeweils im Inneren des Verdichtungselements
befindet sich ein Hohlkörper
mit einer im Verdichtungsbereich bwz. in der Saugzone gegen die
Perforation im Verdichtungselement gerichteten Öffnung. Das Verdichtungselement
ist am ganzen Umfang in der Breite der Verdichtungszone mit einer
Vielzahl von bevorzugt kreisrunden Bohrungen im Durchmesserbereich
zwischen 0.1 und 4 mm belegt, wobei die Bohrungen insbesondere in
1 bis 50 Reihen nebeneinander und in Förderrichtung des Faserverbandes
angeordnet sind. Der Schirm erstreckt sich nach zwei Seiten vom Faserverband
weg quer zu dessen Förderrichtung bevorzugt
in einem Bereich, dessen Weite der einfachen bis 100fachen Spalthöhe zwischen
Schirm und Verdichtungselement entspricht.
-
Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail beschrieben.
-
Es
zeigen:
-
1 Eine
Seitenansicht einer Verdichtungseinrichtung quer zur Förderrichtung
des Faserverbands in schematscher Darstellung
-
2 einen
Meridianschnitt durch das Verdichtungselement in 1 im
Bereich des Schirms
-
3 eine
Draufsicht in Richtung des Pfeils bei 26 in 1
-
4a und 4b zwei
Konfigurationen der Perforationen im Verdichtungselement in Relation zum
Saugelement.
-
Gemäss 1 wird
ein Faserverband 10 von einem Klemmspalt zwischen einer
Einlaufwalze 24 und einem Verdichtungselement 262 von
einem nicht dargestellten Streckwerk abgeführt, wobei die Einlaufwalze 24 und
das Verdichtungselement 262 die Austrittswalzen des Streckwerks
sein können.
In einem Abstand a vom Klemmspalt gemessen am Umfang des Verdichtungselements 262 ist
ein Schirm 30 in einem Abstand h über dem Verdichtungselement 262 angeordnet,
wobei die Vorderkante des Schirms 30 um das Mass b in Laufrichtung
des Faserverbandes gegenüber
dem Saugelement 200 versetzt angeordnet ist. Wie aus 1 zu
ersehen ist, kann die Spalthöhe
h in Förderrichtung
des Faserverbandes nach unten allmählich abnehmen, wodurch die
seitlich, d. h. in Achsrichtung der Walzen 24 und 28,
in den Spalt zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262 einströmende Saugluft
zunehmend konzentriert wird.
-
Bevorzugt
nimmt gemäss 1 die
Spalthöhe
h in Materialflussrichtung zwischen dem Schirm 30 und der
Oberfläche
des Verdichtungselements von der am weitesten vom Verdichtungselement 262 entfernten
Stelle des Schirms 30 bei der Masshilfslinie des Masses
a an kontinuierlich ab, so dass sich ein keilförmiger Verlauf des Spalts zwischen
Schirm 30 und Verdichtungselement 262 ergibt.
Die Spalthöhe
h über
dem Umfangsweg am Verdichtungselement kann nach einer linearen Funktion
oder nach einer Funktion höheren
Grades abnehmen. Von einem Punkt bei der Pfeilspitze von 30 an
kann sich die Spalthöhe
h in Umfangsrichtung des Verdichtungselements 262 nach
einer anderen Funktion verändern. Im
einfachsten Fall ist sie bis zum Ende des Schirms 30 bei
der Auslaufwalze 28 konstant. Weiter ist aus 2,
mit der kräftig
ausgezogenen Linie bei 30 angedeutet, zu ersehen, dass
vom Rand des Schirms 30 her zu Mitte hin, wo sich der Faserverband 10a befindet,
die lichte Weite zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262,
mit anderen Worten die Spalthöhe,
h abnehmen kann, was dazu führt,
dass die gemäss
dem Pfeil oberhalb u einströmende
Luft aufgrund des Kontinuitätsgesetzes
der Strömungstechnik
allmählich
beschleunigt wird. Die abnehmende Spalthöhe h sowohl in Förderrichtung des
Faserverbands 10 am Umfang des Verdichtungselements 262 (1)
als auch quer dazu (gemäss 2)
unterhalb der kräftig
ausgezogenen Kontur des Schirms 30 im Meridianschnitt führen dazu,
dass aufgrund der damit verbundenen beschleunigten Luftströmung der
Kondensierungseffekt weiter verbessert wird.
-
Die
Verdichtungseinrichtung 26 weist weiter ein Saugelement 200 im
Inneren des Verdichtungselements 262 auf, mit einer Saugzone 200a,
gebildet durch eine gegen eine Perforation im Verdichtungselement 262 gerichtete Öffnung,
durch welche Umgebungsluft durch die Perforation des Verdichtungselements
angesaugt und durch eine Absaugeinerichtung 201 abgezogen
wird. Der Faserverband 10 verlässt die Verdichtungszone 264 durch
einen Klemmspalt zwischen dem Verdichtungselement 262 und
einer Auslaufwalze 28, worauf der Faserverband durch die
Wirkung der nicht gezeigten Drehungserteilungseinrichtung zu einem
Garn 12 eingedreht wird.
-
2 zeigt
das Verdichtungselement 262 im Meridianschnitt, darunter
das Saugelement 200 und darüber den Schirm 30,
sowie den Faserverband 10a auf der äusseren Oberfläche des
Verdichtungselements 262. Die gemäss Pfeilen bei 30 und 262 seitlich
einströmende
Luft tritt durch die Perforation 266 in der Verdichtungszone 264 des
Verdichtungselements 262, weiter durch eine Öffnung in
der Saugzone 200a des Saugelements 200 gemäss Pfeilen
unterhalb der Perforation 266. Der Rand des Schirms 30 überragt
die Verdichtungszone 264 mit der Perforation 266 seitlich
nach rechts und nach links um das Mass u, wodurch sich ein Kanal
zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262 ergibt, durch
welchen die einströmende
Luft quer auf den Faserverband 10a gerichtet ist. Dadurch
können
abstehende Randfasern des Faserverbandes 10 sich an diesen
anlegen. Die Perforation 266 erstreckt sich im Verdichtungselement 262 über eine
Breite m, während
die Breite der Saugzone 200a durch das Mass k gekennzeichnet
ist.
-
Wie
in 3 schematisch angedeutet ist, können zwei
Faserverbände 10a, 10b über ein
Verdichtungselement 262 geführt sein, wobei die Förderrichtung
des Faserverbandes 10a bzw. 10b schräg zur Achse
des Verdichtungselements, d. h. unter einem Winkel > 90°, liegt. Der Schirm 30 überdeckt
beide Faserverbände 10a und 10b,
wobei eine Aussparung 30a zwischen den Faserverbänden auf
der Eintrittsseite der Faserverbände
vorzusehen ist, damit von dieser Aussparung 30a Umgebungsluft
möglichst
quer zur Laufrichtung der Faserverbände 10a und 10b nach
unten in den Spalt zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262 einströmen kann.
Die Saugzone 200a ist mit gestrichelten Linien angedeutet.
Sie erstreckt sich über Länge l in
Richtung des Faserverbandes 10a unterhalb desselben. Das
Saugelement 200 weist eine Saugzone 200a auf,
welche in Förderrichtung
des Faserverbandes 10 unter einem Winkel von 90° oder > 90° zur Achse des Verdichtungselementes 262 liegt,
gemessen in der Projektion der Verdichtungseinrichtung 26 quer
zur Achse des Verdichtungselements 262.
-
In 4a erstreckt
sich die Perforation 266 über eine grössere Breite als die Saugzone 200a,
so dass sich der Schirm 30 um das Mass u vom Rand der Saugzone 200a bzw. über die
Verdichtungszone hinaus erstreckt. Die Verdichtungszone 264 ist
in diesem Fall auf die Breite der Saugzone 200a beschränkt. Anders
ergibt sich gemäss 4b die
wirksame Breite der Verdichtungszone 264 aus der Weite m
der Perforation 266, obwohl sich die Breite der Saugzone
k über
einen grösseren
Bereich erstreckt. In diesem Fall überragt der Schirm 30 die
Verdichtungszone 264 seitlich um das Mass u, wobei das Mass
u einen Wert bis zur 100fachen Spalthöhe h annehmen kann.
-
Aus
der beiliegenden Legende ergeben sich bevorzugte Werte für die erwähnten Abmessungen absolut
bzw. im Verhältnis
zueinander. Die angegeben Masse gelten für einen Garnnummernbereich
Ne = 10 ... 80. Mit einer Verdichtungseinrichtung gemäss dieser
Beschreibung ergeben sich Qualitätswerte
für derart
hergestellte Garn, welche weit über
jenen beispielsweise konventioneller Ringspinnmaschinen liegen.
-
Der
Schirm 30 kann wie in 2 angedeutet eine
Perforation 30b aufweisen, oder er kann aus einem luftdurchlässigen Werkstoff
gefertigt sein. Dies ermöglicht,
durch einen gezielt dosierten Luftstrom von oben quer zur Oberfläche des
Verdichtungselements die Fasern auf dem Verdichtungselement wirkungsvoller
zu kompakieren.
-
- 10
- Faserverband 10a, 10b
- 12
- Garn
- 26
- Verdicht.-Einrichtung
- 24
- Einlaufwalze
- 28
- Auslaufwalze
- 30
- Schirm
- 30a
- Aussparung
- 30b
- Perforation,
luftdurchlässiger
Werkstoff
- 200
- Saugelement
- 200a
- Saugzone
- 201
- Absaugeinrichtung
- 262
- Verd.-Element
- 264
- Verd.-Zone
- 266
- Perforation
- a
- Abstand
Klemmlinie Einlaufwalze/Schirm ≤ 20
mm
- b
- Versatz
Schirm gg. Saugelement ≤ 20,
10, 5 mm
- A
- Achse
des Verd.-Elements
- w
- Winkel
zwischen Saugzone und A in Projektion 3
- h
- Höhe des Spalts
zwischen Schirm und Verdichtungselement 0.5 ... 3.5 mm, insbesondere
1 ... 2 mm
- l
- Länge Saugzone
30 ... 50 mm
- k
- Breite
Saugzone (1 ... 5) h
- m
- Breite
Verdichtungszone (1 ... 10) h
- u
- Überstand
Schirm gegenüber
Verdichtungszone (1 ... 5) h