-
Die Erfindung betrifft einen Garniturträger für eine Auflösewalze, mit einer mehrere Gänge
aufweisenden, als sägezahnartige Wendel ausgebildeten Auflösegarnitur.
-
Ein Garniturträger dieser Art ist durch die deutsche Offenlegungsschrift 19 39 683 Stand der
Technik. Der bekannte Garniturträger ist an einem Grundkörper der Auflösewalze auswechselbar
befestigt und weist eine sägezahnartige Auflösegarnitur auf, die aus dem vollen Material
spanabhebend herausgearbeitet ist. Dadurch entstehen Sägezähne, die einerseits durch
wendelförmig umlaufende Gassen und andererseits durch quer dazu verlaufende Einschnitte
gebildet sind. Diese als Wendel ausgebildete Auflösegarnitur kann mehrgängig sein. Die bekannte
Druckschrift gibt allerdings keinerlei Kriterien für die Mehrgängigkeit an.
-
Auflösewalzen werden vorrangig bei Offenend-Spinnmaschinen eingesetzt und besitzen heute
Garniturträger, deren Außendurchmesser in der Praxis zwischen 60 und 80 mm liegt. Bei den
heutigen Spinnaggregaten nimmt die Fasergeschwindigkeit von nahezu Null an der Auskämmzone
bis etwa 15 m pro Sekunde an einem Bereich zu, an welchem die aufgelösten Einzelfasern die
Auflösegarnitur verlassen und einem Drallorgan, beispielsweise einem Offenend-Spinnrotor,
zugeführt werden. Die heute üblichen mittleren Umfangsgeschwindigkeiten von Auflösewalzen
liegen bei ca. 25 m pro Sekunde. Dies bedeutet, dass die Auflösegarnitur eine deutlich höhere
Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die Geschwindigkeit der Einzelfasern an derjenigen Stelle,
an welcher sie die Auflösegarnitur verlassen. Da die Geschwindigkeit der Einzelfasern weitgehend
von der mit der Auflösewalze rotierenden Luftströmung abhängig ist, wäre es an sich
wünschenswert, wenn die Auflösewalze langsamer als heute üblich rotieren würde. Dies würde
jedoch die Auskämmleistung vermindern.
-
Im Prinzip könnte hier eine mehrgängige wendelförmige Auflösegarnitur Abhilfe schaffen, weil
dann während einer Umdrehung der Auflösewalze mehrere Zähne an ein und derselben
Auskämmstelle beteiligt sind. Leider hat dies aber zur Folge, dass bei einer Mehrgängigkeit der
Auflösegarnitur der Steigungswinkel der Wendel vergrößert werden muss, was die Auflösegarnitur
wesentlich aggressiver macht und das aufzulösende Fasermaterial dadurch schädigt.
-
Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, für die sich widersprechenden
Forderungen eine Kompromisslösung anzustreben. Zum einen soll die Drehzahl der Auflösewalze
durch eine Mehrgängigkeit verringert werden, zum anderen soll aber die Aggressivität der
Auflösegarnitur in erträglichen Grenzen gehalten werden.
-
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Anzahl der Gänge etwa ein Zwanzigstel bis ein
Dreißigstel des (in Millimetern ausgedrückten) Außendurchmessers der Auflösegarnitur beträgt
und dass der (in Grad ausgedrückte) Steigungswinkel der Wendel das 0,5- bis 0,7-fache der
Anzahl der Gänge beträgt. Dabei sollte zweckmäßig zusätzlich beachtet werden, dass der
Steigungswinkel der Wendel nach Möglichkeit 2,5° nicht überschreitet.
-
Der von der Anmelderin gefundene Kompromiss gilt für Faserlängen, die nach Möglichkeit 40 mm
nicht wesentlich überschreiten, sowie für Auflösewalzen, deren Außendurchmesser der
Auflösegarnitur im heute üblichen Bereich von 40 bis 60 mm liegt. Bei einem Außendurchmesser
von beispielsweise 60 mm liegt der Kompromiss bei zwei bis drei Gängen, während bei einem
Außendurchmesser von beispielsweise 80 mm der Kompromiss bei drei bis vier Gängen liegt. Die
genannte Bemessungsregel ist so zu verstehen, dass diejenige Anzahl der Gänge gewählt werden
soll, die dem errechneten Wert am nächsten kommt. In der Regel wird die empirische Formel
nämlich Zahlenbrüche ergeben, und es ist dann in sinnvoller Weise auf oder abzurunden. Die
Bemessungsregel trägt auch dem Umstand Rechnung, dass die wendelförmig verlaufenden
Sägezahnreihen eine Gassenbreite zwischen sich haben sollen, die in der Größenordnung von 2 mm,
gemessen an den Zahnspitzen, haben sollte.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich durch die nachfolgende Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels.
-
Es zeigen:
-
Fig. 1 eine Seitenansicht einer eine Auflösewalze enthaltenden Auflöseinrichtung,
-
Fig. 2 in etwas vergrößerter Darstellung einen Schnitt längs der Schnittfläche II-II der Fig. 1,
-
Fig. 3 in etwa zwanzigfacher Vergrößerung zwei Zähne einer Auflösegarnitur in einer Ansicht
nach Fig. 1,
-
Fig. 4 in ebenfalls etwa zwanzigfacher Vergrößerung zwei Zähne eine Auflösegarnitur in einer
Ansicht nach Fig. 2,
-
Fig. 5 in verkleinerter Darstellung eine Ansicht auf einen Garniturträger in Richtung V der Fig. 2,
als Abwicklung dargestellt.
-
Eine Auflöseinrichtung nach Fig. 1 und 2 gehört zu einer nicht näher dargestellten
Spinnmaschine, beispielsweise einer Offenend-Spinnmaschine. 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
Faserband 1 vorgeschaltet.
-
Die Zuführwalze 3 bietet das zu Einzelfasern 2 aufzulösende Faserband 1 einer wesentlich
schneller angetriebenen Auflösewalze 7 dar, die gleichlaufend mit der Zuführwalze 3 in
Umlaufrichtung B angetrieben ist. Die Auflösewalze 7 ist mit einer Auflösegarnitur 8 versehen, die
in später noch ausführlicher zu beschreibender Weise als mehrgängige sägezahnartige Wendel (
Schraubenlinie) ausgebildet ist und die einen Außendurchmesser D aufweist.
-
Zwischen dem Zuführtisch 4 und der Auflösewalze 7 ist eine stationäre Faserbartstütze 9
angeordnet, die das Ende des aufzulösenden Faserbandes 1, den so genannten Faserbart 10, von
der rückwärtigen Seite in die Auflösegarnitur 8 der Auflösewalze 7 hineindrückt.
-
Die genannten Bauteile sind an einem Auflösewalzengehäuse 11 angeordnet. Dieses weist
wenigstens eine Umfangsfläche 12 auf, welche die Auflösewalze 7 über einen Teil ihres Umfanges
unter Bildung eines Ringraumes 13 umgibt. Im Auflösewalzengehäuse 11 beginnt ein
Faserzuführkanal 14, der die aufgelösten Einzelfasern 2 von der Auflösegarnitur 8 der
Auflösewalze 7 bis zu einem nicht dargestellten Spinnrotor zuführt. Hierfür ist der Spinnrotor und
somit der Ringraum 13 an eine Unterdruckquelle angeschlossen, die dem Transport der
Einzelfasern 2 dient.
-
Die Auflösewalze 7 enthält einen austauschbaren, als Garniturring ausgebildeten Garniturträger
15, der die Auflösegarnitur 8 aufweist und auf einen Grundkörper 16 der Auflösewalze 7
aufgeschoben ist. Der Befestigung des Garniturträgers 15 auf dem Grundkörper 16 dient eine
Spannscheibe 17, die zugleich ein seitlicher Ringbund der Auflösewalze 7 und mittels einer
Schraube 18 auf einer Welle 19 der Auflösewalze 7 befestigt ist. Die Spannscheibe 17 verspannt
den Garniturträger 15 gegen einen Flansch 20 des Grundkörpers 16.
-
Die Spannscheibe 17 grenzt direkt an die freie Atmosphäre an. Zum Abdichten gegenüber dem
Ringraum 13 ist die Auflösewalze 7 durch eine Labyrinthdichtung 21 abgedichtet.
-
Es ist durch den Stand der Technik bekannt, als Auflösegarnitur 8 einen Sägezahndraht in
Wendelform auf den Umfang der Auflösewalze 7 aufzuwickeln. Es ist ferner bekannt, die
Auflösegarnitur 8 in den Umfang der Auflösewalze 7 bzw. in den Umfang eines der Auflösewalze 7
angehörigen Garniturträgers 15 einzuschleifen, wobei dann parallele, gegebenenfalls mehrgängige
wendelförmige Reihen von Zähnen 22 entstehen.
-
Auflösewalzen 7 laufen mit Drehzahlen von bis zu 8000 min-1, wobei die Zähne 22 mit
Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 30 m pro Sekunde umlaufen. Die Zähne 22 der
Auflösegarnitur 8 dringen in den Faserbart 10 ein und kämmen ihn aus. Dabei werden Einzelfasern
2 aus dem Faserbart 10 herausgezogen, sobald die Mitnahmekräfte der Auflösewalze 7 größer als
die die Einzelfasern 2 zurückhaltenden Kräfte sind. Die Einzelfasern 2 werden dann auf dem
weiteren Weg um den Umfang der Auflösewalze 7 herum beschleunigt und nach etwa 180° über
den etwa tangential an die Auflösewalze 7 anschließenden Faserzuführkanal 14 zu dem
Spinnrotor geführt.
-
Das Beschleunigen der Einzelfasern 2 erfolgt mittels von den Zähnen 22 der Auflösegarnitur 8
aufgebrachten Reibungskräften und wird durch Luftströmungen unterstützt, die die Auflösewalze 7
einerseits mitreißt und die durch den an das nicht gezeigte Ende des Faserzuführkanals 14
angelegten Unterdruck verstärkt werden. Hierbei werden Luftströmungen über eine
Lufteinlassöffnung 23 angesaugt.
-
In den etwa 20-fach vergrößerten Fig. 3 und 4 sind die Zähne 22 der Auflösegarnitur 8 genauer
dargestellt. Während des Transportes um den Umfang der Auflösewalze 7 herum befinden sich die
Einzelfasern 2 in Gassen 24 zwischen den Zähnen 22, wobei die Einzelfasern 2 insbesondere auf
Grund von Reibung durch die Zahnflanken 25 der Zähne 22 in Umlaufrichtung B mitgenommen
und beschleunigt werden.
-
Die Gassen 24 werden von geschlossenen Zahnfüßen 26 begrenzt, von denen dann die
eigentlichen Zähne 22 aufragen, die jeweils eine Zahnbrust 27, einen Zahnrücken 28, zwei
seitliche Zahnflanken 25 sowie diese verbindende Zahnspitzen 29 besitzen.
-
Wie bereits erwähnt, sollen mit der Erfindung mehrere sich widersprechende Forderungen
kompromissartig erfüllt werden. Die eine Forderung besteht darin, die Drehzahl der Auflösewalze 7
dadurch zu verringern, dass die wendelförmige Auflösegarnitur 8 zur Erhöhung der
Auskämmenleistung mehrgängig ausgeführt wird. Zum anderen soll die Anzahl der Gänge und
auch der Steigungswinkel der Wendel so begrenzt werden, dass die Auflösegarnitur 8 nicht allzu
aggressiv beim Auskämmen des Faserbartes 10 wird.
-
Die Erläuterung der Erfindung ergibt sich am besten aus der verkleinert dargestellten Fig. 5, die
als Abwicklung einer Auflösegarnitur 8 dargestellt ist. Man erkennt dies an der größeren
Rechteckseite, an welcher das Maß π.D angegeben ist, wobei D in bereits beschriebener Weise
der Außendurchmesser der Auflösegarnitur 8 ist.
-
In der Fig. 5 ist eine aus zwei Gängen 30 und 31 bestehende Wendel dargestellt, wobei der Gang
30 gepunktet und der Gang 31 strichpunktiert gezeichnet ist. Unter den Gängen 30 und 31 kann
man sich die Reihen von sägezahnartigen Zähnen 22 vorstellen, wobei der Abstand zweier
benachbarter Zahnspitzen 29 die so genannte Gassenbreite e definiert, welche in der
Größenordnung von etwa 2 mm liegen sollte.
-
Der empirisch und durch Überlegungen gefundene Kompromiss sieht so aus, dass die Anzahl der
Gänge 30, 31 - oder weiterer nicht dargestellter Gänge - etwa ein Zwanzigstel bis ein Dreißigstel
des in Millimetern ausgedrückten Außendurchmessers D der Auflösegarnitur 8 beträgt und dass
der in Grad ausgedrückte Steigungswinkel α der Wendel das 0,5- bis 0,7-fache der Anzahl der
Gänge 30, 31 beträgt. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass der Steigungswinkel α der
Wendel nach Möglichkeit etwa 2,5° nicht überschreitet, damit die Auflösegarnitur 8 nicht zu
aggressiv wird.