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Die vorliegende Erfindung betrifft eine dem Streckwerk einer Ringspinnmaschine nachgeschaltete pneumatisch arbeitende Verdichtungseinrichtung.
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Es ist bekannt, ein aus einem Streckwerk, beispielsweise für eine Ringspinnmaschine, austretendes Faserband zu verdichten, bevor dieses durch die von der nachgeschalteten Spinnspindel erzeugte Drehung zu einem Garn verfestigt wird. Derart hergestellte Garne werden als Kompaktgarne bezeichnet, die sich durch hohe Festigkeit und geringe Haarigkeit auszeichnen.
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Die Verdichtung des Faserbandes, allgemein Kompaktierung genannt, kann mechanisch oder pneumatisch erfolgen. Bei einer pneumatischen Kompaktierung wird nach einer ersten im Stand der Technik bekannten Verfahrensweise das vom Streckwerk kommende Faserband mittels eines luftdurchlässigen Transportelements über einen besaugten Verdichtungsschlitz einer Unterdruckkammer geführt. Nach Passieren des Verdichtungsschlitzes wird das verdichtete Faserband von einer Lieferwalze erfasst und nach Verlassen der Lieferklemmlinie zu einem Garn gedreht.
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Die der Besaugung des Verdichtungsschlitzes dienende, sich in Maschinenlängsrichtung erstreckende Unterdruckkammer ist in der Regel mit ihren beiden Enden an den Lagerungen für die Unterzylinder, den sog. Stanzen befestigt und mit einer Unterdruckquelle verbunden.
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Es sind auch Kompaktiereinrichtungen bekannt, bei denen das luftdurchlässige Transportelement, im Folgenden Siebriemchen genannt, über einen Lieferzylinder geführt wird. Eine solche Lösung hat den Vorteil, dass die Reibung zwischen Siebriemchen und Unterdruckkammer, wie sie bei der zuvor geschilderten Variante der Fall ist, minimiert wird.
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Dabei ist es unvermeidlich, dass Siebriemchen im Laufe der Zeit verschmutzen und dadurch deren Luftdurchlässigkeit beeinträchtigt wird. Die Siebriemchen müssen deshalb von Zeit zu Zeit ausgetauscht und gereinigt werden. Diese Verschmutzung ist sehr unregelmäßig. So sollten manche Siebriemchen schon nach wenigen Arbeitstagen gereinigt werden, andere erst nach mehreren Wochen. Das Auswechseln der Siebriemchen ist sehr zeitaufwändig: Die Spinnmaschine muss angehalten werden und die Unterdruckkammern samt Siebriemchen und Führungseinrichtungen ausgebaut werden. Dann erst können die Siebriemchen seitlich abgestreift werden. Diese Prozedur ist in doppelter Hinsicht unbefriedigend. Zum einen werden noch saubere Siebriemchen zu früh, verschmutzte Siebriemchen dagegen zu spät ausgewechselt. Zum anderen muss die Spinnmaschine über einen längeren Zeitraum stillgesetzt werden.
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Ein weiterer Nachteil bei den heute bekannten pneumatisch arbeitenden Kompaktiereinrichtungen ist der Umstand, dass die von Stanze zu Stanze reichenden Unterdruckkammern wirtschaftlich nur aus Profilrohren aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff hergestellt werden können. Die Verdichtungsschlitze werden eingefräst und sind deshalb scharfkantig. Sie haben über den wesentlichen Teil ihrer Länge gleiche Breite. Die von Stanze zu Stanze reichenden Unterdruckkammern sind regelmäßig an eine gemeinsame Unterdruckquelle angeschlossen. Daraus ergibt sich zwangsläufig ein ungleicher Abstand der einzelnen Verdichtungsschlitze von der gemeinsamen Unterdruckquelle und damit an den einzelnen Verdichtungsschlitzen ungleichmäßiger Unterdruck.
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Der Erfindung liegt eine Aufgabe zugrunde, eine dem Streckwerk einer Ringspinnmaschine nachgeschaltete pneumatisch arbeitende Verdichtungseinrichtung vorzuschlagen, bei welcher die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden oder wenigstens verringert werden.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einer Verdichtungseinrichtung gemäß Anspruch 1, nämlich einer dem Streckwerk einer Ringspinnmaschine nachgeschalteten pneumatisch arbeitenden Verdichtungseinrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass jeweils zwei benachbarten Spinnstellen eine gemeinsame Unterdruckkammer zugeordnet ist, welche fest mit dem Streckwerk verbunden ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den großen Vorteil, dass jede Unterdruckkammer für zwei benachbarte Spinnstellen auslegbar ist. Mehrere Unterdruckkammern können über eine gemeinsame Tragstange oder über ein Tragrohr mit zwei benachbarten Stanzen verbunden werden. Jede Unterdruckkammer kann mit einer Unterdruckquelle verbunden werden.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist jeder der Spinnstellen ein eigener in der Unterdruckkammer angebrachter Verdichtungsschlitz zugeordnet, welcher im gleichen Abstand von einer gemeinsamen Unterdruckquelle angeordnet ist. Damit lässt sich vorteilhafterweise eine Vergleichmäßigung der Druckverhältnisse bei jedem der Verdichtungsschlitze erreichen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung werden die Verdichtungsschlitze der Unterdruckkammern bestreichende Siebriemchen in axialer Richtung durch Anschläge geführt. Dies erhöht die Betriebssicherheit der Vorrichtung bei gleichzeitig bedienungsfreundlicher und einfacher Konstruktion.
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In wieder einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Unterdruckkammern mehrerer in einer Streckwerkssektion angeordneter Streckwerke an einer gemeinsamen Stange befestigt, wobei diese Stange mit ihren beiden Enden an den Stanzen für die Unterzylinder befestigt ist. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise die Möglichkeit einer sehr kompakten Bauweise.
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In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist jeder Unterdruckkammer ein mit der Unterdruckkammer lösbar verbundener Lieferzylinder zugeordnet. Diese Variante vereinfacht vorteilhafterweise einen sicheren und schnellen Austausch der Siebriemchen bei laufender Maschine neben der Minimierung der Reibung zwischen dem Siebriemchen und der Unterdruckkammer, da dessen Auflagefläche auf der Unterdruckkammer minimiert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Lieferzylinder derart mit der Unterdruckkammer verbunden, dass er in Arbeitsstellung eine feste Position zur Unterdruckkammer einnimmt, und dass er bei entlasteten Druckwalzen im Wesentlichen radial verschiebbar ist. Auch diese Konstruktion der ermöglicht eine Vereinfachung des Siebriemchenwechsels bei laufender Maschine.
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In noch einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Lieferzylinder aus einem stationären Mittelstück und zwei drehbar gelagerten Endstücken gebildet. Diese erfindungsgemäße Ausbildung führt zu einer recht kompakten Bauweise.
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In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Verdichtungsschlitz derart ausgebildet, dass er sich zu seinem dem Lieferzylinder zugekehrten Ende hin verjüngt. Diese Konstruktion führt zu einer zusätzlichen Unterstützung bei der Verdichtung des Faserbandes, da dieses beim Wandern über den Verdichtungsschlitz durch die Verengung des Schlitzes und die damit erreichte Fokussierung des Saugluftstromes weiter konzentriert bzw. verdichtet wird.
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In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Verdichtungsschlitz so gestaltet, dass er in einem Radius auf die das Siebriemchen tragende Fläche der Unterdruckkammer übergeht. Die damit erreichte weiche Abrundung der Schlitzkante unterstützt eine wirbelfreie und ruhige Luftströmung und schont damit das Faserband, wobei die Gefahr vermindert wird, dass aufgrund von Störströmungen einzelne Fasern aus dem Faserband gelöst werden, was zu einer Verschlechterung der Fadenqualität führen würde.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das Siebriemchen in Arbeitsstellung von einem Kraftspeicher, z. B. einer Blattfeder gespannt. Dies erlaubt bei Vereinfachung der Einstellung der Vorrichtung die Erhöhung der Betriebssicherheit.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besteht die Unterdruckkammer im Wesentlichen aus einem Unterteil und einem Deckel. Es liegt auf der Hand, dass sich dadurch eine Vereinfachung und Verbilligung der Konstruktion ergibt, welche noch gesteigert werden, wenn der Deckel mit dem Unterteil lösbar verbunden ist. Weitere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn der Deckel aus reibungsarmem Kunststoff und das Unterteil aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet sind, wobei einer Funktionstrennung eine entsprechende Materialzuordnung folgt. Der Deckel soll möglichst glatt, vielleicht sogar weich, das Unterteil dagegen möglichst formstabil sein, wobei hier auf die Oberfläche weniger Wert gelegt werden muss.
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In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Stange, die mit ihren beiden Enden an den Stanzen für die Unterzylinder befestigt ist, als Rohr ausgebildet, wobei die auf dem Rohr angeordneten Unterdruckkammern über das Rohr mit der Unterdruckquelle verbunden sind. Es ergibt sich eine vorteilhafte „Integralbauweise”, welche wenig Bauraum erfordert.
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In noch einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Unterdruckkammer aus gespritztem Kunststoff hergestellt. Aufgrund ihrer geringen Größe und ihrer gedrungenen Bauform ist es möglich, die gesamte Kammer als Spritzgussteil aus Kunststoff wirtschaftlich zu fertigen. Damit ist es auch möglich, die Verdichtungsschlitze aerodynamisch optimal zu gestalten, und es ist – wie oben bereits ausgeführt wurde – möglich, die Siebriemchen einzeln und bei laufender Maschine auszuwechseln, ohne dafür ein einziges Bauelement der gesamten Kompaktiereinrichtung ausbauen oder gar die Maschine stillsetzen zu müssen.
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In wieder einer anderen vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist die Verdichtungseinrichtung derart gestaltet, dass der Lieferzylinder von einer Lieferdruckwalze angetrieben wird, und dass die Lieferdruckwalze ihren Antrieb über eine federbelastete Transferwalze von der Ausgangsdruckwalze des Streckwerks erhält. Bei Verbindung der Lieferwalze 7 mit der Unterdruckkammer mittels eines Kraftspeichers, z. B. einer Feder oder eines Magneten ist sichergestellt, dass auch beim Auswechseln von Siebriemchen der Lieferzylinder nicht ungewollt aus der Aufnahme heraus fällt. Es ist auch möglich, den Lieferzylinder ortsfest anzuordnen und die Siebriemchen über einen Kraftspeicher, z. B. eine Blattfeder, zu spannen.
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In schließlich noch einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist der Durchmesser der Transferwalze im Bereich des Antriebs der Lieferdruckwalze größer ausgebildet, als im Bereich des Antriebs durch die Ausgangsdruckwalze des Streckwerks. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise die Möglichkeit, das Siebriemchen mit gegenüber der Ausgangsdruckwalze geringfügig höherer Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben und den Verzug zu erhöhen. Diese Wirkung wird erreicht, wenn der der Ausgangsdruckwalze zugeordnete Durchmesser der Transferwalze kleiner ist als der der Lieferdruckwalze zugeordnete Durchmesser.
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Um die Erfindung weiter zu erläutern wird sie im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme einer Zeichnung kurz beschrieben.
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1 zeigt stark schematisiert eine aus dem Stand der Technik bekannte Kompaktiereinrichtung mit einer einer Lieferdruckwalze gegenüberliegenden Unterdruckkammer im Teilschnitt von der Seite.
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1a zeigt stark schematisiert ein luftdurchlässiges Transportelement, welches über einen unter Unterdruck stehenden Verdichtungsschlitz einer Einrichtung nach 1 geführt ist, in Draufsicht.
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2 zeigt stark schematisiert eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Kompaktiereinrichtung mit einer einer Lieferdruckwalze gegenüberliegenden Lieferwalze und vorgeschalteter Unterdruckkammer im Teilschnitt von der Seite.
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3 zeigt stark schematisiert eine erfindungsgemäße Verdichtungseinrichtung, im Teilschnitt von der Seite.
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3a zeigt stark schematisiert ein Paar luftdurchlässiger Transportelemente, welche über mit Unterdruck beaufschlagte Verdichtungsschlitze einer Verdichtungseinrichtung geführt sind, in Draufsicht.
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3b zeigt stark schematisiert einen Teilschnitt durch das „Dach” der Unterdruckkammer und deren Verdichtungsschlitz gemäß der Linie 3B-3B von 3a.
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4 zeigt stark schematisiert eine weitere Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Verdichtungseinrichtung für zwei Spinnstellen, bei welcher der Lieferzylinder in eine Außenstruktur der Unterdruckkammer gleichsam eingelegt ist, im Teilschnitt von der Seite.
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5 zeigt stark schematisiert noch eine weitere Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Verdichtungseinrichtung, bei der ein Rohr die Funktion der Tragstange übernimmt, im Teilschnitt von der Seite.
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6 zeigt stark schematisiert wieder eine andere Ausbildungsform einer erfindungsgemäßen Verdichtungseinrichtung, bei welcher die Siebriemchen indirekt von der Ausgangsdruckwalze des Streckwerks über eine Transferwalze angetrieben werden, im Teilschnitt von der Seite.
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6a zeigt stark schematisiert die Konfiguration nach 6, in Draufsicht.
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Bei einer in den 1 und 1a gezeigten aus dem Stand der Technik bekannten pneumatischen Kompaktierung wird in der Regel ein vom Streckwerk 1 kommendes Faserband 2 – in der Zeichnung von rechts nach links – u. a. mittels eines luftdurchlässigen Transportelements 3 über einen unter Unterdruck stehenden Verdichtungsschlitz 4 einer Unterdruckkammer 6 geführt. Am vorderen Ende des Verdichtungsschlitzes 4 wird das verdichtete Faserband 2 von einer Lieferwalze 5 erfasst und nach Verlassen der Lieferklemmlinie zu einem Garn gedreht. Die Unterdruckkammer 6 ist in der Regel an beiden Enden an den Lagerungen für die Unterzylinder, den sog. Stanzen befestigt und mit einer (nicht gezeigten) Unterdruckquelle verbunden. 1a zeigt im Ausschnitt die Zuordnung von Transportelement 3, welches über den mit Unterdruck beaufschlagten Verdichtungsschlitz 4 der Unterdruckkammer 6 geführt wird.
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In 2 ist eine ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannte Kompaktiereinrichtung gezeigt, bei der als luftdurchlässiges Transportelement ein im Folgenden „Siebriemchen” 3 genanntes Element eingesetzt wird, das über einen Lieferzylinder 7 geführt wird.
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Die 3, 3a und 3b zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verdichtungseinrichtung für zwei benachbarte Spinnstellen. Die Unterdruckkammer 6 ist über eine Tragstange 8 mit der Maschine verbunden. Das Siebriemchen 3 ist durch einen festen Anschlag 9 (3a) „nach innen” und durch einen festen oder beweglichen Anschlag 10 (3a) „nach außen” seitlich geführt. Der Lieferzylinder 7 ist lösbar mit einer Außenstruktur der Unterdruckkammer 6 verbunden. Jedes Siebriemchen 3 kann bei laufender Maschine ausgetauscht werden. Dies ist besonders in 3a gut zu erkennen. Beide Verdichtungsschlitze 4 sind von der (nicht gezeigten) Unterdruckquelle exakt gleich weit entfernt. Die Verdichtungsschlitze 4 gehen in einem Radius auf die die Siebriemchen tragende Fläche der Unterdruckkammer über, (Schnittlinie 3B-3B und 3b).
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen anderen Verdichtungseinrichtung für zwei Spinnstellen. Der Lieferzylinder 7 ist in eine Außenstruktur der Unterdruckkammer 6 gleichsam „eingelegt”. In Arbeitsstellung wird der Lieferzylinder 7 mit geringem Druck gegen die Aufnahme 11 der Unterdruckkammer 6 gedrückt und damit exakt positioniert. Das luftdurchlässige Siebriemchen 3 befindet sich dann in Arbeitsposition. Zum Auswechseln des Riemchens 3 wird die Lieferdruckwalze 5 mit ihrem Druckarm (nicht gezeigt) hochgeklappt. Der Lieferzylinder 7 wird bis zur – hier vertikalen – Anlagefläche 11a zurückgeschoben. Das Riemchen 3 kann dann von Hand über den Anschlag 10 nach außen von der Unterdruckkammer 6 abgestreift werden.
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Es kann zweckmäßig sein, den Lieferzylinder 7 mittels eines Kraftspeichers, z. B. einer Feder oder eines Magneten so mit der Unterdruckkammer 6 zu verbinden, dass auch beim Auswechseln von Siebriemchen 3 sichergestellt ist, dass der Lieferzylinder 7 nicht ungewollt aus der Aufnahme 11 heraus fällt. Es ist auch möglich, den Lieferzylinder 7 ortsfest anzuordnen und die Siebriemchen 3 über einen Kraftspeicher, z. B. eine Blattfeder 18 zu spannen (5).
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5 zeigt noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verdichtungseinrichtung, bei welcher ein Rohr 12 die Funktion der Tragstange 8 übernimmt. Das Rohr 12 ist über einen Luftschacht 13 mit der Unterdruckkammer 6 und über eine Öffnung 14 mit der (nicht gezeigten) Unterdruckquelle verbunden.
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In der Regel sind drei oder vier Unterdruckkammern (entsprechend sechs oder acht Spindeln) auf dem Rohr 12 angeordnet und über die Öffnung 14 mit der (nicht gezeigten) Unterdruckquelle verbunden. Das Siebriemchen bei 3 wird durch die Feder 18 in Arbeitsstellung gespannt und axial positioniert. Bei entlastetem Druckarm (nicht gezeigt) kann das Siebriemchen 3 durch leichtes Anheben der Feder 18 problemlos eingelegt oder herausgenommen werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird gemäß 6 und 6a gezeigt, wie man für Ausgangsdruckwalze 101 des Streckwerks und Lieferdruckwalze 5 unterschiedliche Geschwindigkeiten erreichen kann. Das Siebriemchen 3 wird indirekt von der Ausgangsdruckwalze 101 des Streckwerks über eine Transferwalze 15 angetrieben. Die Transferwalze 15 wird von einem Kraftspeicher, z. B. einer am Träger 17 für die Druckwalzen des Streckwerks befestigten Feder 16 gegen die Ausgangsdruckwalze 101 des Streckwerks und gegen die Lieferdruckwalze 5 gedrückt. Es kann vorteilhaft sein, das Siebriemchen 3 mit geringfügig höherer Umfangsgeschwindigkeit gegenüber der Ausgangsdruckwalze 101 anzutreiben. Diese Wirkung wird dann erreicht, wenn der der Ausgangsdruckwalze 101 zugeordnete Durchmesser D2 der Transferwalze 15 kleiner ist, als der der Lieferdruckwalze 5 zugeordnete Durchmesser D1.
