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Die Erfindung betrifft eine Auflösewalze für eine Rotorspinnmaschine, umfassend eine Sägezahngarnitur mit Zahnreihen, eine Rotorspinnmaschine, umfassend eine solche Auflösewalze und ein Verfahren zum Ausbilden einer solchen Auflösewalze.
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Rotorspinnmaschinen sind seit langem bekannt und bestehen in der Regel aus einer Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten, gleichartigen Arbeitsstellen. Jede dieser Arbeitsstellen verfügt über eine Spinn- und Spulvorrichtung, an der das in einer Spinnkanne vorgelegte Faserband zu einem Garn versponnen und zu einer Auflaufspule aufgewickelt wird.
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Das vorgelegte Faserband wird mittels eines Faserbandeinzugszylinders der Auflösewalze zugeführt, die mit ihrer Sägezahngarnitur das Faserband in Einzelfasern auflöst und zum Faserkanal der Spinnbox transportiert. Unterstützt wird der Fasertransport durch den im Rotorgehäuse bestehenden Unterdruck, der im Faserkanal einen Luftstrom erzeugt, die Fasern aus den Zahnreihen der Sägezahngarnitur löst und über den so genannten Kanalplattenadapter gezielt in den Rotor befördert. Durch die Beschleunigung rutschen die Fasern in die Sammelnut des Rotors, werden dort entsprechend der eingestellten Garnfeinheit gesammelt, axial durch die Abzugsdüse in der Drehachse abgezogen und so zu einem Garn verdreht und auf eine Auflaufspule aufgewickelt. Die Auflösewalze umfasst üblicherweise eine auf einem zylindrischen Grundkörper aufgewundene Sägezahngarnitur aus einem Endlosdraht oder eine aus dem Vollen geschliffene Sägezahngarnitur mit mehreren Zahnreihen.
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Die
DE 197 43 745 A1 offenbart eine Auflösewalze für eine Offenend-Spinnvorrichtung. Die Sägezahngarnitur ist schraubenfederartig ausgebildet und aus einem technischen Keramikwerkstoff gefertigt. Die Sägezahngarnitur ist entweder direkt oder indirekt mittels eines Trägerelementes auf einem rotierbar gelagerten, zylindrischen Walzenkörper angeordnet.
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In der
DE 25 20 706 A1 wird eine Auflösewalze beschrieben, die aus einer Vielzahl am Umfang des Walzenkörpers angeordneten, sich parallel zur Achse erstreckenden Kämmen aus Sinterkeramik besteht. Diese Kämme sind in Nuten auf dem Walzenkörper geführt. Um ein Herausschleudern der Kämme zu verhindern und um die Kämme in Achsrichtung auszurichten, werden die Kämme durch übergreifende Ringscheiben gehalten.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft daher eine Auflösewalze für eine Rotorspinnmaschine, die eine Sägezahngarnitur mit Zahnreihen umfasst.
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Die vorgeschlagene Auflösewalze zeichnet sich dadurch aus, dass die Sägezahngarnitur ringförmige Segmente umfasst, dass ein Segment wenigstens einreihig ausgebildet ist, und dass die Sägezahngarnitur schraubenlinienförmig angeordnete Zahnreihen aufweist.
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Aufgrund dessen, dass die Sägezahngarnitur aus einzelnen ringförmigen Segmenten zusammengesetzt ist, können Auflösewalzen flexibel und bedarfsgerecht gestaltet werden. Verschiedene Segmente, die unterschiedliche Zahngeometrien und/oder eine unterschiedliche Anordnung der Zahnreihen aufweisen, können so miteinander kombiniert werden. Einzelne Segmente können zudem problemlos ausgetauscht und durch neue respektive andere Segmente ersetzt werden. Das heißt, wenn beispielsweise ein einzelner Zahn einer Zahnreihe einen Defekt aufweist oder abgebrochen ist, muss nicht die komplette Sägezahngarnitur, sondern nur das jeweilige Segment ausgetauscht werden.
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Im Vergleich zu einer einstückig ausgebildeten Sägezahngarnitur wird erfindungsgemäß die Herstellung einer Sägezahngarnitur vereinfacht, da die Herstellung einzelner Segmente nicht nur weniger aufwendig, sondern auch mit geringerem Materialeinsatz und damit preisgünstiger zu fertigen ist.
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Dabei ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass ein Segment alternativ entweder einreihig oder mehrreihig gefertigt ist. Beide Varianten weisen Vorteile auf; während bei den mehrreihigen Segmenten weniger Segmente zusammengesetzt werden müssen, um die Auflössewalze zu ergeben, bieten die einreihigen Segmente eine größere Flexibilität in ihrer Kombinierbarkeit und Herstellung.
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Wesentlich ist, dass die Sägezahngarnitur im montierten und gebrauchsfertigen Zustand schraubenlinienförmig angeordnete Zahnreihen aufweist, um so das vorgelegte Faserband optimal in Einzelfasern auflösen zu können. Dabei werden die einzelnen Segmente so auf dem Grundkörper angeordnet, dass die Zähne des nachfolgenden Segmentes teilweise durch die Zähne des vorausgehenden Segmentes überdeckt sind, wodurch Zähne und Zahnlücken am Umfang der Auflösewalze schraubenlinienförmig verlaufen.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Grundkörper vorhanden, auf den die Segmente anordbar sind.
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Es kann vorteilhaft sein, dass die Segmente auf einem zylindrischen Grundkörper angeordnet sind. Dieser Grundkörper kann mit oder ohne Nuten zur Führung der Segmente ausgebildet sein. Die Auflösewalze wird dadurch besonders stabil und verfügt über planparallele Stirnflächen.
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Vorteilhafterweise ist mindestens ein Füllring vorhanden, der so anordbar ist, dass mindestens eine plane Stirnseite der Auflösewalze herstellbar ist.
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Unabhängig davon, ob die Segmente auf einem Grundkörper angeordnet sind oder nicht, können ein oder zwei Füllringe so an den Außenseiten der Segmente angeordnet sein, dass eine plane Stirnseite respektive zwei planparallele Stirnseiten erhalten wird/ werden.
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Vorzugsweise ist das ringförmige Segment offen oder geschlossen ausgebildet.
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Ist das ringförmige Segment offen ausgebildet, so lässt es sich besonders leicht, beispielsweise auf einem Grundkörper anordnen. Ein geschlossen ausgestaltetes ringförmiges Segment weist hingegen eine größere Formstabilität auf.
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Insbesondere ist das ringförmige Segment mit oder ohne Stufe ausgebildet.
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Durch eine Stufe in dem ringförmigen Segment kann formschlüssig die schraubenlinienförmige Anordnung der Zahnreihen der Sagezahngarnitur gewährleistet werden. Im Rahmen der Erfindung ist es aber ebenso denkbar, die jeweiligen ringförmigen Segmente mit mehreren Stufen, oder aber ganz ohne eine derartige Stufe auszugestalten.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Zahnreihe auf dem ringförmigen Segment mit oder ohne Versatz anordbar.
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Die Zahnreihen können beispielsweise auf einem ringförmigen Segment mit planparallelen Stirnflächen mit Versatz angeordnet sein, um eine schraubenlinienförmige Sägezahngarnitur zu ergeben. Denkbar ist aber ebenfalls eine Zahnreihe ohne Versatz auf einem ringförmigen Segment, wobei die schraubenlinienförmige Sägezahngarnitur später durch eine entsprechende Anordnung der Segmente erzielt wird.
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Die Segmente und/oder der Füllring sind vorzugsweise aus einem keramischen Werkstoff ausgebildet.
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Ein keramischer Werkstoff ist besonders verschleißfest, nicht spröde und somit prädestiniert für einen derartigen Einsatz. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung aber auch denkbar, dass die Segmente und/oder der Füllring aus anderen Werkstoffen wie zum Beispiel Stahl gefertigt werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Rotorspinnmaschine mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen, die jeweils eine Spinn- und Spulvorrichtung umfassen.
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Die Rotorspinnmaschine zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens eine Auflösewalze durch eine Auflösewalze nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist.
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Durch eine derartige Ausgestaltung der Auflösewalzen können Rotorspinnmaschinen hergestellt werden, die über verhältnismäßig kostengünstige Auflösewalzen mit vollkeramischen oder Stahlsägezahngarnituren verfügen. Zudem kann an einer derartigen Rotorspinnmaschine jede einzelne Auflösewalze bedarfsgerecht hinsichtlich möglicher Zahngeometrien und Zahnreihenanordnung zusammengestellt werden.
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Des Weiteren betrifft ein Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Ausbilden einer Auflösewalze.
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Die Auflösewalze zeichnet sich dadurch aus, dass ringförmige Segmente zu einer Sägezahngarnitur angeordnet werden, wobei ein Segment wenigstens einreihig ausgebildet ist, und die Sägezahngarnitur schraubenlinienförmig angeordnete Zahnreihen aufweist.
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Um eine derartige Auflösewalze herzustellen, werden einzelne ringförmige Segmente miteinander kombiniert, dabei kann ein Segment einreihig oder mehrreihig ausgebildet sein. Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass ein derartiges ringförmiges Segment offen oder geschlossen ausgebildet ist.
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Die Segmente können entweder auf einem Grundkörper angeordnet oder ohne einen solchen zusammengefügt werden. Unabhängig von dem Einsatz eines Grundkörpers können an den Außenliegenden ringförmigen Segmenten der Sägezahngarnitur Füllringe verwendet werden, um eine, respektive zwei plane Stirnfläche zu erhalten.
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Wesentlich ist, dass die so hergestellte Auflösewalze eine Sägezahngarnitur umfasst, die einzelne Segmente aufweist und über schraubenlinienförmig angeordnete Zahnreihen verfügt, so dass das vorgelegte Faserband in Einzelfasern aufgelöst werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand Figuren und Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Patentansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 schematisch in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Rotorspinnvorrichtung;
- 2 schematisch ein einzelnes Segment sowie eine Ausführungsform der Auflösewalze;
- 3 schematisch eine alternative Ausführungsform;
- 4 schematisch eine alternative Ausführungsform;
- 5 schematisch eine alternative Ausführungsform;
- 6 schematisch eine alternative Ausführungsform;
- 7 schematisch ein eine alternative Ausführungsform eines Segmentes.
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In 1 ist schematisch eine Rotorspinnvorrichtung 1 dargestellt. Derartige Rotorspinnvorrichtungen 1 verfügen, wie bekannt, jeweils über ein Rotorgehäuse 2, in dem die Spinntasse eines Spinnrotors 3 mit hoher Drehzahl umläuft.
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Der Spinnrotor 3 ist dabei beispielsweise mit seinem Rotorschaft 4 in den Lagerzwickeln einer so genannten Stützscheibenlagerung 5 abgestützt und wird durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 beaufschlagt wird, reibschlüssig angetrieben.
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Die axiale Fixierung des Rotorschaftes 4 erfolgt beispielsweise durch ein permanentmagnetisches Axiallager 18.
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Das nach vorne hin an sich offene Rotorgehäuse 2 ist während des Spinnbetriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8 verschlossen, in das eine Kanalplatte eingelassen ist, die mit einer umlaufenden Lippendichtung 9 am Rotorgehäuse 2 anliegt.
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Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem über eine entsprechende Unterdruckleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.
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In einer Aufnahme der (nicht näher dargestellten) Kanalplatte ist auswechselbar ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der den Mündungsbereich eines Faserleitkanals 14 sowie eine erfindungsgemäße Fadenabzugsdüse 13 aufweist, an die sich ein Fadenabzugsröhrchen 15 anschließt.
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Des Weiteren ist in das Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert ist, eine Faderbandauflöseeinrichtung integriert.
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Das heißt, das Deckelelement 8 weist ein Auflösewalzengehäuse 17 sowie rückseitige Lagerkonsolen 19, 20 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise eines Faserbandeinzugszylinders 22 auf.
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Die Auflösewalze 21 wird dabei über einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen 24, der einen Wirtel 23 der Auflösewalze 21 beaufschlagt, angetrieben, während der Antrieb des Faserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine maschinenlange Antriebswelle 25 erfolgt.
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2 zeigt eine Ausführungsform, bei der das jeweilige Segment 28 einreihig ausgebildet ist. Dabei ist das Segment 28 offen und ohne Stufe 34 gestaltet. Das Segment 28 verfügt selbst nicht über planparallele Stirnflächen. Die einzelnen Segmente 28 werden in Nuten 33 auf einen zylindrischen Grundkörper 30 angeordnet, der planparallele Stirnflächen aufweist. Dadurch ergibt sich eine schraubenlinienförmige Anordnung der Zahnreihen 27 bzw. der Sägezahngarnitur 26 auf dem Grundkörper 30.
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3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Jeweils ein Segment 28 ist geschlossen und mit einer Stufe 34 ausgebildet. Ohne Grundkörper 30 werden die einzelnen Segmente 28 zu einer kompletten Sägezahngarnitur 26 aufgeschichtet. Zwei Füllringe 31 an den Außenseiten sorgen für planparallele Stirnseiten der Sägezahngarnitur 26.
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4 zeigt eine weitere Alternative mit Stufe 34. Jedes Segment 28 weist zwei Stufen auf, um die Fortführung der schraubenlinienförmigen Zahnreihen 27 der Sägezahngarnitur 26 zu gewährleisten. Wie auch bei 3 werden die einzelnen Segmente 28 zu einer kompletten Sägezahngarnitur 26 aufgeschichtet, wobei zwei Füllringe 31 an den Außenseiten planparallele Stirnseiten ausbilden.
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5 zeigt eine Variante, bei der das einzelne Segment 28 geschlossen ausgebildet ist und über parallele Stirnflächen verfügt. Die einzelnen Zähne der Zahnreihe 27 sind versetzt angeordnet. Die einzelnen Segmente 28 werden ohne Grundkörper 30 und ohne Füllringe 31 zu einer kompletten Sägezahngarnitur 26 aufgeschichtet, die planparallele Stirnseiten aufweist.
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6 zeigt eine Alternative, bei der das Segment 28 geschlossen und ohne Stufe 34 ausgebildet ist. Die Zähne der Zahnreihe 27 weisen ebenfalls keinen Versatz auf. Durch Schrägsetzen der einzelnen Segmente 28 auf einen Grundkörper 30 wird die schraubenlinienförmige Anordnung erreicht. Zwei Füllringe 31 sorgen an den Stirnseiten für Planizität.
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7 zeigt ein Segment 28, das mehrreihig ausgebildet ist, in diesem Beispiel dreireihig. Das Segment 28 ist geschlossen ausgebildet. Zusätzlich weist das Segment 28 eine Stufe 34 auf. In dieser Ausführungsform müssen nur wenige Segmente 28 zusammengesetzt werden, um eine komplette Sägezahngarnitur zu erhalten. Grundsätzlich sind alle zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele auch mit mehrreihigen Segmenten 28 denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19743745 A1 [0004]
- DE 2520706 A1 [0005]
