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Die
Erfindung betrifft eine Kanalplatte für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Offenend-Rotorspinnvorrichtungen
mit einem nach vorne hin offenen Rotorgehäuse, das während des Spinnbetriebes durch
eine sogenannte Kanalplatte verschlossen ist, sind Stand der Technik und
in zahlreichen Schutzrechtsanmeldungen ausführlich beschrieben.
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In
diesem Zusammenhang sind sowohl Kanalplatten bekannt, die direkt
in ein schwenkbar gelagertes Deckelelement der Offenend-Rotorspinnvorrichtung
integriert sind, als auch Kanalplatten, die in das Deckelelement
einschraubbar sind. Des weiteren sind Kanalplatten bekannt, die
eine zentrale Lageraufnahme aufweisen, in der ein Kanalplattenadapter
leicht auswechselbaren festlegbar ist.
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Moderne
Offenend-Spinnvorrichtungen verfügen
beispielsweise über
eine in das Deckelelement integrierte Faserkanalplatte, die während des
Spinnprozesses mit einer Lippendichtung das unterdruckbeaufschlagbare
Rotorgehäuse
verschließt.
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Im
Deckelelement, das die gesamte Frontseite der Offenend-Rotorspinnvorrichtung überdeckt, ist
dabei außerdem
eine Einzugswalze sowie eine Auflösewalze für das Faserband gelagert.
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Eine
solche Kanalplatte mit einem auswechselbaren Kanalplattenadapter
ist beispielsweise in der
DE
197 29 192 A1 relativ ausführlich beschrieben.
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Der
Kanalplattenadapter bestehen im wesentlichen aus einem Einsatzkörper, dessen
Anlagefläche
exakt auf die Form und die Größe der zentralen
Lageraufnahme in der Faserkanalplatte abgestimmt ist, sowie aus
einem Kanalplattenturm, der bei geschlossener Spinnvorrichtung in
den Spinnrotor ragt.
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Am
Einsatzkörper
ist rückseitig
ein Arretierungsansatz mit einer zentralen Bohrung angeordnet, in
der ein Fadenabzugsröhrchen
positioniert ist.
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Über den
Arretierungsansatz sowie ein entsprechendes Riegelelement, beispielsweise
eine Stabfeder, sowie einen Zentrierstift kann ein solcher Kanalplattenadapter
definiert in der Lageraufnahme der Faserkanalplatte festgelegt werden.
Die zentrale Bohrung im Einsatzkörper
des Kanalplattenadapters durchdringt auch den Kanalplattenturm,
an dessen Stirnfläche
eine Fadenabzugsdüse
festgelegt ist, die in die zentrale Bohrung des Kanalplattenadapters faßt.
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Der
Kanalplattenturm weist auf seiner Mantelfläche außerdem die Austrittsöffnung eines
Faserleitkanales auf, der die im Deckelelement angeordnete Faserbandauflöseeinrichtung
pneumatisch durchgängig
mit dem Spinnrotor verbindet.
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Derartige
Kanalplattenadapter sind vorzugsweise auf eine bestimmte Rotorform
und/oder Rotorgröße abgestimmt,
so daß bei
allen Produktionsbedingungen eine genaue Faserbandeinspeisung und ein
optimaler Fadenabzug gewährleistet
werden kann.
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Das
bedeutet, bei einem Partiewechsel, der auch einen Spinnrotorwechsel
bedingt, wird in der Regel auch der Kanalplattenadapter ausgetauscht.
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Die
vorbeschriebenen Kanalplattenadapter sind in der Praxis seit langem
im Einsatz und haben sich bei fast allen Fasermaterialien und nahezu
allen Garnstärken
hervorragend bewährt.
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Es
hat sich allerdings gezeigt, daß beim Spinnen
von Garnen aus Polyester bzw. von Garnen, deren Material einen relativ
hohen Polyesteranteil aufweist, hinsichtlich der Rotordrehzahl der
Offenend-Spinnvorrichtung einige Abstriche gemacht werden müssen, da
sonst die Gefahr von Schmelzstellen gegeben ist. Das heißt, mit
den bekannten Kanalplatten oder den bekannten Kanalplattenadaptern lassen
sich Rotordrehzahlen von über
100.000 Umdrehungen pro Minute bei Garnen mit einem relativ hohen
Polyesteranteil gefahrlos kaum realisieren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an sich bekannten und
bewährten
Kanalplatten bzw. Kanalplattenadapter dahingehend zu modifizieren,
daß eine
Erhöhung
der Rotordrehzahlen und damit auch eine Erhöhung der Produktionsleistung
von Offenend-Rotorspinnvorrichtungen, insbesondere beim Spinnen
von Garnen mit einem relativ hohen Polyesteranteil möglich ist,
ohne daß dabei
die Gefahr besteht, daß die
Fasern thermisch geschädigt werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Kanalplatte gelöst,
die die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
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Eine
vorteilhafte Ausführungsform
einer derartigen Kanalplatte ist im Unteranspruch beschrieben.
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Die
Anordnung der die Austrittsöffnung
des Faserleitkanals höchstens
zur Hälfte
in einem zylindrischen Bereich der Mantelfläche des Kanalplattenturms hat
den Vorteil, daß durch
eine solche Modifizierung des Kanalplattenturmes, insbesondere durch die
Verringerung des Abstandes des der Stirnfläche des Kanalplattenturms benachbarten
Wandungsbereichs der Austrittsöffnung
des Faserleitkanals zur Mittellängsachse
der Kanalplatte, der Öffnungswinkel
zwischen der Faserrutschfläche
des Spinnrotors und dem vorderen Bereich der Mantelfläche des
Kanalplattenturms vergrößert wird.
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Eine
solche Vergrößerung des Öffnungswinkels
beeinflußt
sowohl den Luftdurchsatz durch den Faserleitkanal als auch die Aufspeisung
der über
den Faserleitkanal angelieferten Fasern auf die Faserrutschfläche des
Spinnrotors positiv.
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Das
heißt,
durch die erfindungsgemäße Ausbildung
wird sowohl die thermische Belastung der Offenend-Spinnvorrichtung
auf ein auch für
Polyestergarne unkritisches Maß gesenkt,
als auch eine verbesserte Ausrichtung der die Einzelfasern transportierenden
Luftströmung
erreicht.
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Das
spitzwinkelige Auftreffen der Fasern auf die Rutschfläche des
Spinnrotors führt
insgesamt zu einer schonenderen Aufspeisung der Fasern.
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Des
weiteren weist der von der Stirnseite des Kanalplattenturms am weitesten
entfernt liegende Wandungsbereich der Austrittsöffnung einen deutlich größeren Abstand
zur Mittellängsachse
der Kanalplatte auf.
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Durch
Beibehaltung der Kanalplattenkontur im Bereich hinter der Austrittsöffnung des
Faserleitkanals wird gleichzeitig wirksam verhindert, daß die über den
Faserleitkanal anstehende Luftströmung sofort an der Vorderkante
des Spinnrotors vorbei abströmen
kann und dadurch verhindert, daß die
pneumatisch herangeführten
Fasern auf die Faserrutschfläche
des Spinnrotors aufgespeist werden.
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Aufgrund
der Verbesserung des Strömungsverlaufes
der Fasertransportluftströmung
lassen sich mit erfindungsgemäß modifizierten
Kanalplatten auch bei Garnen aus Polyester oder Polyestermischungen
die Drehzahl des Spinnrotors und damit die Fadenabzugsgeschwindigkeit
deutlich erhöhen, ohne
daß dabei
thermische Schädigungen
an den Fasern auftreten.
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Beim
Spinnen von Baumwollgarnen zeigt die erfindungsgemäße Ausbildung
ebenfalls deutliche Vorteile.
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Bei
Baumwollgarnen wird beispielsweise sowohl die Garnfestigkeit als
auch die Spinnstabilität während des
Spinnprozesses erhöht.
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Das
heißt,
die Anzahl der während
des Spinnprozesses auftretenden Fadenbrüche geht beim Einsatz der erfindungsgemäßen Kanalplatte
um bis zu 30 % zurück.
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Wie
im Anspruch 2 beschrieben, ist in bevorzugter Ausführungsform
vorgesehen, daß die
Kanalplatte zweiteilig ausgebildet ist.
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Das
heißt,
die Kanalplatte weist eine zentrale Lageraufnahme auf, in der ein
Kanalplattenadapter auswechselbar festlegbar ist.
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Der
Kanalplattenadapter besteht dabei aus einem Einsatzkörper, der
in Form und Größe auf die Lageraufnahme
der Kanalplatte abgestimmt ist, sowie einem Kanalplattenturm, der
wie vorstehend bereits erläutert
ausgebildet ist.
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Auch
beim Einsatz eines solchen Kanalplattenadapters ergeben sich bei
entsprechender Modifikation des Kanalplattenturms die vorstehend
beschriebenen Verbesserungen der Strömungsverhältnisse.
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Das
heißt,
entsprechende Versuche haben gezeigt das mit Kanalplattenadaptern,
die die erfindunggemäße Modifikation
aufweisen höchste
Fadenabzugsgeschwindigkeiten bei hoher Garnqulität realisierbar sind.
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Die
Vorteile der Erfindung kommen insbesondere bei relativ kleinen Spinnrotoren
zum Tragen.
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Das
heißt,
die Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn
der Durchmesser der in der Rotortasse des Spinnrotors angeordnete
Rotorrille unter 30 mm beträgt.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 in Seitenansicht eine
Offenend-Spinnvorrichtung mit einer in einem Deckelelement angeordneten
Kanalplatte, bei der in einer zentralen Lageraufnahme auswechselbar
ein Kanalplattenadapter angeordnet ist,
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2 in Seitenansicht in einem
größeren Maßstab eine
Kanalplatte mit einem erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenturm,
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3 in Seitenansicht in einem
größeren Maßstab eine
Kanalplatte, bei der in einer zentralen Lageraufnahme auswechselbar
ein Kanalplattenadapter angeordnet ist, der einen erfindungsgemäß modifizierten
Kanalplattenturm aufweist,
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4 in Seitenansicht einen
Kanalplattenadapter gemäß Stand
der Technik, wobei die Austrittsöffnung
eines Faserleitkanales in Draufsicht dargestellt ist,
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5 in Seitenansicht einen
erfindungsgemäß modifizierten
Kanalplattenadapter, mit der Austrittsöffnung eines Faserleitkanales
in Draufsicht,
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6 eine Vorderansicht eines
Kanalplattenadapters gemäß Stand
der Technik,
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7 eine Vorderansicht eines
Kanalplattenadapters gemäß vorliegender
Erfindung.
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Die
in 1 dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung
trägt insgesamt
die Bezugszahl 1.
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Derartige
Spinnvorrichtungen 1 verfügen, wie bekannt, über ein
Rotorgehäuse 2,
in dem die Spinntasse 26 eines Spinnrotors 3 mit
hoher Drehzahl umläuft.
Gemäß vorliegendem
Ausführungsbeispiel
ist der Spinnrotor 3 mit seinem Rotorschaft 4 im Lagerzwickel
einer vorzugsweise axialschubfreien Stützscheibenlagerung 5 abgestützt.
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Der
Spinnrotor 3 wird dabei durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6,
der durch eine Andrückrolle 7 an
den Rotorschaft 4 angestellt wird, angetrieben.
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Die
axiale Positionierung des Rotorschaftes 4 im Lagerzwickel
der Stützscheibenlagerung 5 erfolgt
vorzugsweise über
ein permanentmagnetisches Axiallager 18.
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Wie üblich, ist
das an sich nach vorne hin offene Rotorgehäuse 2 während des
Spinnbetriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8 verschlossen.
Das Deckelelement 8 weist zu diesem Zweck eine Kanalplatte 27 mit
einer Dichtung 9 auf.
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Das
Rotorgehäuse 2 ist
außerdem über eine Absaugleitung 10 an
eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck
erzeugt.
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Des
weiteren ist in einer zentralen Lageraufnahme 34 der Kanalplatte 27 auswechselbar
ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der wie beispielsweise
in 3 in einem größeren Maßstab dargestellt,
im wesentlichen aus einem Einsatzkörper 28 mit einer
Anlagefläche 37 und
einem Kanalplattenturm 30 besteht.
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In
der Mantelfläche
des Kanalplattenturms 30, die einen zylindrischen Bereich 50 und
einen konkav gewölbten
Bereich 60 aufweist, ist die Austrittsöffnung 31 eines Faserleitkanals 14 angeordnet.
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Es
sei dabei ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß die
Querschnittsfläche
des zylindrischen Bereiches nicht kreisrund sein muß. Unter
zylindrischem Bereich wird gemäß mathematischer
Definition ein Mantelflächenabschnitt
verstanden, der parallele Mantellinien aufweist.
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Außerdem weist
der Kanalplattenturm 30 eine zentrale Durchgangsbohrung 38 auf,
in der eingangsseitig eine Fadenabzugsdüse 13 und ausgangsseitig
ein Fadenabzugsröhrchen 15 festgelegt sind.
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Wie
in 1 weiter dargestellt,
ist am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16 begrenzt
drehbar gelagert ist, ein Auflösewalzengehäuse 17 festgelegt
bzw. in das Deckelelement integriert.
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Das
Deckelelement 8 besitzt des weiteren rückwärtige Lagerkonsolen 19, 20 zur
Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise
eines Faserbandeinzugszylinders 22.
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Die
Auflösewalze 21 wird
dabei im Bereich ihres Wirtels 23 durch einen umlaufenden,
maschinenlangen Tangentialriemen 24 angetrieben, während der
(nicht dargestellte) Antrieb des Faserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine
Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die auf eine maschinenlange
Antriebswelle 25 geschaltet ist.
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Die 2 zeigt in einem größeren Maßstab eine
Kanalplatte 27 zum Verschließen des Rotorgehäuses 2 einer
Offenend-Spinnvorrichtung 1.
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Die
Kanalplatte 27 verfügt über einen
erfindungsgemäß modifizierten
Kanalplattenturm 30, der bei geschlossenem Rotorgehäuse 2 innerhalb
der Rotortasse 26 eines Spinnrotors 3 positioniert
ist.
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Der
Kanalplattenturm 30 weist stirnseitig, in einer Durchgangsbohrung 38,
eine Fadenabzugsdüse 13 auf,
die über
Permanentmagnetstifte 39 kraftschlüssig arretierbar ist. Ausgangsseitig
ist in der Durchgangsbohrung 38 ein Fadenabzugsröhrchen 15 festgelegt.
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Wie
ersichtlich, ist im Bereich der Mantelfläche des Kanalplattenturms 30 eine
Austrittsöffnung 31 eines
Faserleitkanals 14 angeordnet, der die Faserbandauflöseeinrichtung
pneumatisch mit dem Rotorgehäuse
verbindet.
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Die
Austrittsöffnung 31 des
Faserleitkanales 14 liegt in Spinnstellung, das heißt bei geschlossenem
Rotorgehäuse 2,
einer Faserrutschfläche 40 des Spinnrotors 3 derart
gegenüber,
daß die
aus dem Faserleitkanal 14 austretenden Fasern unter einem
relativ spitzen Winkel auf die Faserrutschfläche 40 aufgespeist
werden.
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Die
aufgespeisten Fasern gelangen anschließend über die Faserrutschfläche 40 in
die Rotorrille 41 des Spinnrotors 3, wo, wie bekannt,
die Bildung eines Fadens stattfindet, der anschließend über das
Röhrchen 15 abgezogen
wird.
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Der
Durchmesser der Rotorrille 41 in der Rotortasse 26 des
Spinnrotors 3 beträgt
dabei vorzugsweise unter 30 mm.
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Bei
einer erfindungsgemäß modifizierten
Kanalplatte 27 bzw. einem erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenadapter 12 ist
der Kanalplattenturm 30 gegenüber den bislang üblichen
Kanalplattenadaptern, die in den 4 und 6 dargestellt sind, so ausgebildet,
daß insbesondere
der der Stirnfläche 42 des
Kanalplattenturms 30 benachbarte Wandungsbereich 32 der
Austrittsöffnung 31 gegenüber dem hinter
der Austrittsöffnung 31 liegenden
Wandungsbereich 33 abgesenkt ist.
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Das
heißt,
vorzugsweise ist der Kanalplattenturm 30 so ausgebildet,
daß insbesondere
ein zylindrischer Mantelfächenabschnitt 50 einen
Abstand b von der Mittellängsachse
M der Kanalplatte 27 aufweist, während der Abstand a im hinteren
Wandungsbereich 33 unverändert bleibt. Diese Maßnahme führt, wie
insbesondere ein Vergleich der 4, 6 mit den 5, 7 zeigt,
zu einer deutlichen Vergrößerung der
Austrittsöffnung 31 des
Faserleitkanales 14 in Richtung des Spinnrotors 3.
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In
den 4 und 6 ist ein Kanalplattenadapter 12 mit
bekanntem Kanalplattenturm in Seitenansicht bzw. in Draufsicht dargestellt,
während
die 5 und 7 einen Kanalplattenadapter 12 mit
einem erfindungsgemäß modifiziertenen
Kanalplattenturm 30 zeigen.