DE1299543B

DE1299543B - Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE1299543B
Application number: DES85313A
Authority: DE
Inventors: Juillard Yves
Original assignee: Alsacienne de Constructions Mecaniques SA
Current assignee: Alsacienne de Constructions Mecaniques SA
Priority date: 1962-05-25
Filing date: 1963-05-21
Publication date: 1969-07-17
Also published as: US3163976A; FR1349155A; NL293166A; CS157613B2; GB979930A; BE632762A; ES288312A1; NL134991C; CH395825A

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung festen rohrförmigen Auslauf-Führungskörper 4 mittels zum Verspinnen von Stapelfasern mit einem mit Luft- zweier Wälzlager 15, 16 gelagert, deren Lagerinnenauslaßöffnungen versehenen hohlen Rotationskörper, ringe fest auf die Düse 4 aufgezogen sind, während dessen zwei flache Stirnwände je eine axiale Bohrung ihre Lageraußenringe in eine Bohrung 17 einer Nabe aufweisen, von denen die eine zum Zuführen der 5 18 eingesetzt sind, welche eine Verlängerung der Stapelfasern und die andere zum Abziehen des ge- Stirnwand 3 & des Rotationskörpers bildet, sponnenen Fadens dient. Das untere Ende der Nabe 18 ist als Riemenscheibe

Bei einer bekannten Spinnvorrichtung dieser Art 19 ausgebildet, über die ein Riemen 21 zum Antrieb sind die Luftauslaßöffnungen im Bereich des größten des Rotationskörpers läuft.

Durchmessers des Rotationskörpers vorgesehen. Dies io Die Stirnwände 3 α und 3 b des Rotationskörpers bringt den Nachteil mit sich, daß die Lufiauslaß- enthalten in einer zur Drehachse konzentrischen Öffnungen durch die in den Bereich dieser Öffnungen Kreislinie kleine Luftauslaßöffnungen 24. hingeführten Fasern leicht verstopft werden oder daß Das untere Ende des rohrförmigen Führungskör-

Fasern durch diese Öffnungen hindurchtreten. Die pers 2 führt durch ein axiales Bohrloch 27 in der Faserführung in einer derartigen Spinnvorrichtung ist 15 Stirnwand 3 α des Rotationskörpers mit einem Radialdaher unbefriedigend. spiel hindurch, das groß genug ist, um während des

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Betriebes Reibungen zwischen den beiden Teilen zu eine Spinnvorrichtung der eingangs genannten Art so verhindern.

auszubilden, daß dieser Nachteil vermieden ist. Die innere Umfangsfläche 14 ist so gestaltet, daß

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 20 sie das Gleiten der in diese Rinne eingebrachten löst, daß die in jeder Stirnwand des Rotationskörpers Fasern erleichtert, zumindest in derjenigen Richtung, kranzförmig eingebrachten Luftauslaßöffnungen zwi- in der der entstehende Faden diese Fasern mitnimmt, sehen den axialen Bohrungen und der inneren Um- Beispielsweise erleichtert man dieses Gleiten der fangsfläche des Rotationskörpers liegen. Fasern dadurch, daß die Oberfläche vollkommen

Bei der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung wer- 25 glatt ist.

den die losen Fasern durch die etwa spiralförmig Die Luft, die sich im Innern des Rotationskörpers 3

verlaufende Strömung mit wachsender Geschwindig- befindet, wird durch ihre Reibung an den inneren keit bis zu einem dem Kranz der Luftauslaßöffnungen Wandflächen des Rotationskörpers in Drehung verentsprechenden Kreis geführt. In diesem Bereich be- setzt und unterliegt der Einwirkung einer Zentrifugalsitzen die Fasern hinreichend hohe Geschwindigkeit, 30 kraft: sie strömt aus den kleinen Luftauslaßöffnungen um von der Fliehkraft weiter nach außen bis an die _ 24 und 25 aus, während die Luft aus der Umgebung innere Umfangsfläche des Rotationskörpers getragen einerseits von oben nach unten durch den Führungszu werden. Auf diese Weise wird verhindert, daß die körper 2 der Fasern und von unten nach oben durch Fasern die Luftauslaßöffnungen verstopfen oder mit die Führungskörper 4 für den fertigen Faden einder abströmenden Luft durch diese Öffnungen hin- 35 strömt.

durchgeführt werden. Um die Luftgeschwindigkeit zu erhöhen, ist der

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Rotationskörper 3 in der Nähe der Luftauslaßöffnun-Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher gen 24 in der Stirnwand 3 b mit Ventilaiorflugeln 28 beschrieben. Es zeigen versehen.

F i g. 1 und 2 je einen Axialschnitt und einen Quer- 40 Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: schnitt der Vorrichtung, wobei der Axialschnitt der Der in dem rohrförmigen Führungskörper 2 von

F i g. 1 längs der Schnittlinie I-I der F i g. 2 und der oben nach unten gerichtete Luftstrom und der in Querschnitt in Fi g. 2 längs der Schnittlinie H-II der diesem aufsteigende Luftstrom treffen im Innern des F i g. 1 verläuft, Hohlraumes des Rotationskörpers 3 aufeinander und

F i g. 3 und 4 je einen axialen Längs- und einen 45 breiten sich in radialer Richtung aus, wobei sie eine Querschnitt durch eine andere Ausführungsform der ebene neutrale Zone P schaffen, die etwa in der Höhe Vorrichtung, wobei die F i g. 3 einen Axialschnitt der Schnittlinie Π-ΙΙ liegt und die Rolle einer fiktiven längs der Schnittlinie III-III der Fig. 4 und die Trennfläche bildet, welche den inneren Raum des F i g. 4 einen Querschnitt längs der Schnittlinie IV-IV sich drehenden Rotationskörpers 3 in zwei Räume der Fig. 3 zeigt. 50 unterteilt, nämlich einen flachen oberen Raum A, in

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verspin- dem die aus dem Band 10 durch die Luft herausnen von Stapelfasern besteht aus einer Zuliefervor- gerissenen Fasern ankommen, und einen unteren richtung 1, welche ein Faserband oder eine Lunte 10 Raum B, in dem die Fasern zur Bildung des Fadens dem rohrförmigen Führungskörper 2 und dem Rota- aufgenommen werden. Es ist also kein mechanisches tionskörper 3, der auch »Turbine« genannt wird, zu- 55 Organ vorgesehen, um den Eintritt und den Austritt führt, ferner einen ortsfesten rohrförmigen Führungs- aus dem Hohlkörper voneinander zu trennen. Einzig körper 4 und eine Abzugsvorrichtung für den fertigen und allein durch rein pneumatische Mittel wird wirk-Faden 30, bestehend aus zwei Walzen 5 und 6. Der sam verhindert, daß die in den Hohlkörper eintreten-Vorrichtungsaufbau verläuft vertikal. den Fasern mit dem sich bildenden Faden in Berüh-

Die Zuliefervorrichtung 1 besteht aus zwei Walzen 60 rung kommen und von ihm erfaßt werden. Diese 11 und 12, die beispielsweise die beiden Ausgangs- besondere Ausbildung der Vorrichtung ergibt Überoder Lieferwalzen eines bekannten Bandstreckwerkes dies eine äußerst einfache Konstruktion, sind, das ein drallfreies Band aus Textilfasern liefert, Die Mischung aus Luft und Fasern, die aus dem

welches eine sehr geringe, den Fasern nur den unbe- unteren Ende des Führungskörpers austritt und in dingt notwendigen Zusammenhalt gebende Drehung 65 den mit hoher Drehzahl umlaufenden Hohlkörper aufweist. eintritt, wird durch Reibung an der Stirnwand 3 α

Der Rotationskörper 3 weist im Innern eine halb- des Hohlkörpers in Drehung versetzt und dabei einer kreisförmige Umfangsfläche 14 auf und ist auf dem - Fliehkraft unterworfen. Jedes Luftmolekül wird also

von dem Achsenbereich der Vorrichtung in Richtung auf die Umfangsfläche 14 getrieben, und zwar mit einer stetig zunehmenden Geschwindigkeit; es beschreibt infolgedessen von demjenigen Augenblick an, in dem es in den Rotationskörper eintritt und zunächst die Winkelgeschwindigkeit Null hat, bis zu demjenigen Augenblick, in dem es durch die oberseitigen Luftauslaßöffnungen 25 austritt und eine Winkelgeschwindigkeit erreicht hat, die der des Rotationskörpers 3 entspricht, eine spiralige Bahn.

Jede Faser, die von den sie umgebenden Luftmolekülen mitgerissen wird, nimmt dabei die Form eines Spiralenabschnittes an.

Die parallele Ausrichtung der einzelnen Fasern

Der Durchmesser und die Länge der rohrförmigen Führungskörper 2 und 4 werden derart bestimmt, daß die Druckverluste oder Durchströmwiderstände, die in diesen Körpern auftreten, im wesentlichen gleich

5 sind, damit die obenerwähnte neutrale Zone P in dem gewünschten Bereich des Rotationskörpers entsteht und die fiktive Trennebene zwischen der Eintrittszone für die vereinzelten Fasern und der Austrittszone des sich beim Spinnen bildenden Fadens bildet.

ο Die »Dicke« des Rotationskörpers, d. h., die in axialer Richtung gemessene Höhe des Hohlraumes in dem Turbinenkörper, soll nicht zu klein sein, weil man sonst nicht mehr in der Lage ist, die neutrale Zone oder Trennebene genau an der günstigsten Stelle

wird in dem Eintritts-Führungskörper aufrechterhal- 15 der Längsachse der Vorrichtung zu schaffen. Die axiten, und nach dem Austritt bleiben die Fasern auch ale Höhe des Hohlraumes der Turbine darf andererinnerhalb des Hohlkörpers bei ihrer Trennung ge- seits auch nicht zu groß sein, denn die beiden Luftstreckt, denn sie befinden sich in einer expandieren- ströme, die durch die beiden Führungskörper 2 und 4 den Luftmasse. Wenn das vordere Ende jeder Faser in den Hohlraum des Rotationskörpers eintreten, die Umfangsrinne berührt, welche sich viel schneller 20 würden sich erst nach einer zu starken Verringerung bewegt als die Faser, wird der restliche Teil der Faser ihrer Axialgeschwindigkeit treffen und wären dann sodann an die Fläche derart angelegt, daß die Fasern nicht mehr in der Lage, die fiktive Trennwand oder gestreckt und gleichmäßig parallel ausgerichtet am Trennzone zu bilden.

Boden der Rinne im Bereich des größeren Durch- Eine andere Art der oben beschriebenen Spinnmessers dieser Rinne liegen; keine der Fasern wird 25 vorrichtung ist in den F i g. 3 und 4 veranschaulicht, hakenförmig gebogen oder in Form eines U abgelegt. Hier hat die innere Umfangsfläche des Rotations-Die Zentrifugalkraft wirkt gleichzeitig auf die körpers das Profil einer Kegelstumpffläche 41.
Masse der einzelnen Fasern in der Weise ein, daß Der Durchmesser der inneren Umfangsfläche verjede Faser schließlich mit einer relativ großen Kraft ringert sich von unten nach oben derart, daß das an die Fläche 14 angedrückt wird, wobei diese Kraft 3° längs dieser Fläche streichende Ende des sich bildengrößer sein kann als diejenige Kraft, mit der die Luft den Fadens 45 veranlaßt wird, sich im Sinne des Pfeidie Fasern in Richtung auf die Auslaßöffnungen 25 les / 3 um sich selbst zu drehen, so daß dieses Ende zu ziehen sucht. Infolgedessen fließt zwar die Luft an die in der Umfangsfläche befindlichen Fasern im den im Boden der Fläche 14 abgelegten Fasern vor- Richtungssinn des Pfeiles /4 aufnimmt, d. h., von der bei, sie steigt aber sodann nach oben, um durch die 35 vorderen Seite des Faserniederschlages, wenn man Durchlässe 25 abzuströmen. von dem Drehsinn /1 des Turbinenhohlkörpers aus-Andererseits streicht das jeweilige freie Ende des geht. Man erhält auf diese Weise einen Faden 45, fertigen Fadens 30 streifend über den Grund der dessen Drall die gleiche Richtung hat wie der des Fläche 14, wobei es sich im Sinne des Pfeiles / 2 Fadens 30; die absolute Winkelgeschwindigkeit w 2, (F i g. 2) um sich selbst dreht, während der Hohlkör- 40 _mit der das Aufnehmen der Fasern erfolgt, ist jedoch per in Richtung des Pfeiles /1 mit einer Winkel- kleiner als die Winkelgeschwindigkeit w 1 der Turgeschwindigkeit w 1 umläuft. Beim Abwälzen des bine. Sie hat jedoch den gleichen Drehsinn wie der Fadenendes in der Rinne »sammelt« das Fadenende letztere. Bei der Arbeitsweise nach den F i g. 1 und 2 die dort anliegenden Fasern derart auf, daß es die war die Winkelgeschwindigkeit w 2 größer als die mit der absoluten Umfangsgeschwindigkeit w 1 des 45 Winkelgeschwindigkeit w 1.

Hohlkörpers in Umfangsrichtung bewegten Fasern Am Umfang des unteren Teiles des Rotationskör-

»bindet«; die am Ende des Fadens heraussiehenden pers40 ist eine innere Ringausnehmung 42 vorgese-

Fasern ergreifen die Fasern auf der Fläche 14 mit hen, die in unmittelbarer Nähe der Umfangsfläche 41

dem Effekt, daß das Fadenende in dem Hohlraum liegt und derart gestaltet ist, daß das Ende des ent-

ein wenig schneller als der Rotationskörper mit einer 50 stehenden Fadens sich nicht an der Umfangszone der

absoluten Winkelgeschwindigkeit w 2 umläuft. unteren Wand des Hohlkörpers reiben kann und daß

Die in den Hohlkörper durch den unteren Füh- seine Mitnahme sich infolgedessen viel leichter in

rungskörper4 einströmende Luft wirkt also bei der dem Richtungssinn / 4 des Aufnehmens der Fasern

Bildung dieser neutralen Trennzone zwischen dem ergibt. Da übrigens unter der Wirkung der Zentri-

Auslaß und dem Einlaß in die Vorrichtung mit und 55 fugalkraft die Fasern stets die Neigung haben, sich

sie wirkt auch mit der oberen Luftströmung beim an denjenigen Teil des Bodens der Umfangsfläche

Anlegen der Fasern an den Boden der ringförmigen anzulegen, der den größten Durchmesser hat, wurde

Rinne 14 zusammen; sodann strömt sie schließlich an dem Bodenteil dieser Fläche eine zu der ersten

durch die unteren Luftauslaßöffnungen 24 aus. Kegelstumpffläche entgegengesetzt geneigte zweite

Wenn die einzelnen Fasern in den Hohlraum des 60 Kegelstumpffläche vorgesehen, die mit 43 bezeich-

Rotationskörpers eintreten, ist es erwünscht, daß sich net ist. die Faser möglichst in ihrer gesamten Länge ausstrecken kann, damit die zweckmäßigste Anordnung
der Fasern nicht gestört wird. Man erhält in dieser

Hinsicht gute Ergebnisse, wenn man dem inneren 65 Halbmesser des Rotationskörpers einen Wert gibt,
der in der Größenordnung der l,2fachen maximalen
Länge der zu verspinnenden Fasern liegt.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern mit einem mit Luftauslaßöffnungen versehenen hohlen Rotationskörper, dessen zwei
flache Stirnwände je eine axiale Bohrung aufweisen, von denen die eine zum Zuführen der

Stapelfasern und die andere zum Abziehen des gesponnenen Fadens dient, dadurch gekennzeichnet, daß die in jeder Stirnwand (3 α und 3 b) des Rotationskörpers (3) kranzförmig eingebrachten Luftauslaßöffnungen (24 und 25) zwischen den axialen Bohrungen und der inneren Umfangsfläche (14) des Rotationskörpers liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum Zuführen des Faserbandes (10) dienenden axialen Bohrung (27) und in der zum Abziehen des gesponnenen Fadens (30) dienenden axialen Bohrung (17) des Rotationskörpers (3) in an sich bekannter Weise ortsfest und gleichachsig angeordnete rohrförmige Führungskörper (2 und 4) für das Faserband bzw. für den Faden etwa den gleichen Innendurchmesser aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper (3) auf dem einen rohrförmigen Führungskörper (4) gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen