DE1510998B2

DE1510998B2 - Offenend-Spinnvorrichtung und Verfahren zum Zuführen von Fasermaterial in diese Offenend-Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE1510998B2
Application number: DE1510998A
Authority: DE
Inventors: Arkadij Barsukov; Ladislav Bures; Milan Ceska Trebova Chrtek; Ctibor Doudlebsky; Stanislav Usti Nad Orlici Kabele
Original assignee: VYZKUMNY USTAV BAVLNARSKY USTI NAD ORLICI (TSCHECHOSLOWAKEI)
Current assignee: VYZKUMNY USTAV BAVLNARSKY USTI NAD ORLICI (TSCHECHOSLOWAKEI)
Priority date: 1965-10-01
Filing date: 1966-01-03
Publication date: 1974-10-17
Also published as: ES331241A1; FR1495729A; YU31431B; CH457216A; BE686603A; DE1510998A1; US3368340A; DE1510998C3; AT264331B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einer unter Unterdruck stehenden Spinnturbine und einem in die Spinnturbine führen-

'5 den Faserzuführungskanal und einer Auskämmwalze, die in einem mit einem Lufteinlaß versehenen Gehäuse ist, sowie ein Verfahren zum Zuführen von Fasermaterial in eine unter Unterdruck stehende Spinnturbine beim Offenend-Spinnen, bei dem das Fasermaterial von einer Auskämmwalze in Einzelfasern aufgelöst und mittels eines durch einen Lufteinlaß einströmenden Luftstromes von der Auskämmwalze abgestreift und durch einen in die Spinnturbine mündenden Zuführkanal in dieselbe eingespeist wird.

Bei Offenend-Spinnmaschinen bereitet der Fasertransport von der Auskämmwalze in die Spinnturbine Schwierigkeiten, weil bei nicht geeigneter Ausführung dieses Faserzuführkanals die ausgekämmten Fasern nicht geradlinig auf die Oberfläche der Spinnturbine gelangen und dadurch zu einem verschlechterten Garn Anlaß geben. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß Verstopfungen vorkommen können.

Bekanntgeworden ist eine Faserzuführvorrichtung, welche aus einem Rohr mit gebogenem Ende besteht, welches im wesentlichen axial in die Spinnturbine hineinläuft und am Ende zur Sammeloberfläche der Spinnturbine abgebogen ist. Da dieses Zufuhrrohr an seinem Ende verengt bzw. abgeflacht ist, ist es erklärlich, daß eine derartige Abflachung hin und wieder zu Verstopfungen Anlaß geben kann.

Bekanntgeworden ist auch eine Faserzuführvorrichtung, welche sich von der Auskämmwalze in das Innere der Spinnturbine hinein erstreckt. Hier ist die Auskämmwalze an ihrer benadelten Oberfläche mit Löehern versehen, durch welche Luft aus dem Inneren der Auskämmwalze infolge des Unterdruckes in der Spinnturbine angesogen wird. Diese Luft soll die Fasern abheben. Da die Luft aber nur durch denjenigen Teil des Umfanges der Walze hindurchtritt, der gelocht ist, werden die Fasern ungleichmäßig angehoben. Liegt ein Faserende über einem Luftloch, so wird zuerst dieses Faserende abgehoben und dabei umgebogen. Liegt hingegen ein mittlerer Bereich der Faser über einem Luftloch, so wird zuerst dieser mittlere Bereich angehoben, so daß sich auch auf diese Weise eine Faserschlaufe bildet. Gelingt es der Faser nach dem Abheben nicht, wieder in eine gerade gestreckte Lage zu gelangen, so wird die Faser auf der Sammeloberfläche der Spinnturbine in ihrer Schlaufenform in das Garn eingebunden, so daß dieses hierdurch eine mindere Qualität aufweist.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Möglichkeit zu schaffen, daß sich die Fasern leicht so abheben, daß sie in gestreckter Form dem Faserzuführungskanal und somit der Spinnturbine zugeführt werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Lufteinlaßöffnung und der Faserzuführungskanal über einen

Canal derart verbunden sind, daß ein Teil des äußeren Jmfanges der Auskämmwalze bzw. deren Zähne in iiesen hineinragen.

Baulich wird die Offenend-Spinnvorrichtung dadurch ;infach, daß der Verbindungskanal geradlinig verläuft.

Vorteilhaft ist es, wenn sich der Querschnitt des Verjindungskanals ausgehend vom Lufteintritt allmählich /erjüngt Hierdurch werden günstige Strömungsverlältnisse an der Stelle geschaffen, wo die Fasern von ier Auskämmwalze abgehoben werden.

Vorteilhaft ist es auch, wenn sich der Faserzufühungskanal zur Spinnturbine hin allmählich verjüngt.

Vorteilhaft ist es, wenn an der Lufteinlaßöffnung eine Regelvorrichtung zum Einstellen der Größe des Luftrinlaßquerschnittes angeordnet ist. Mit einer derarti- ^en Regelvorrichtung kann das Abheben der Fasern auf optimale Werte eingestellt werden. Eine Verstellung der Regelvorrichtung ist z. B. immer dann tunlich, Afenn ein anderes Fasermaterial verarbeitet werden ,oll.

Die zum gestreckten Abheben der Fasern günstigen geometrischen Verhältnisse lassen sich insbesondere lann erreichen, wenn der Faserzuführungskanal in die ipinnturbine unter einem Winkel von 20 bis 40° im Verhältnis zur Rotationsachse der Spinnturbine senkrechten Mittelebene derselben münden.

Baulich ist es besonders vorteilhaft, wenn der Faserzuführungskanal in die offene Ringzone der Spinnturbine ausmündet, die von der zur Sammelfläche der Spinnturbine führenden Gleitwand und von der den Faserzuführraum vom Fadenabführraum trennenden Scheidewand der Spinnturbine begrenzt ist und wenn diese beiden Wände im Axialschnitt der Spinnturbine in Richtung der Luftströmung konvergieren.

Bei der Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe geht man erfindungsgemäß so vor, daß der einströmende Luftstrom an einem in den Zuführkanal hineinragenden Teil des äußeren Umfangs der Auskämmwalze mit einer Geschwindigkeit vorbeigeführt wird, die größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmwalze.

Dabei geht man besonders vorteilhaft so vor, daß der Luftstrom im wesentlichen tangential an der Auskämmwalze vorbeigeführt wird.

Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmwalze 25 bis 60% der Geschwindigkeit des vorbeigeführten Luftstromes beträgt.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Luftstrom durch einen Unterdruck von 100 bis 250 mm Wassersäule erzeugt wird.

Für das Abheben der Fasern in gestreckter Form hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, daß im Luftstrom ausgehend vom Lufteintritt des Verbindungskanals bis zum Umfang der Auskämmwalze eine zunehmende Geschwindigkeit erzeugt wird.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeit von der Auskämmwalze bis zur Spinnturbine weiter gesteigert wird.

Auf diese Weise wird es möglich, ein ganz vorzügliches Garn zu spinnen, welches nicht in der Qualität durch schlaufenförmig liegende Fasern gemindert ist. Es wird hierbei eine Auskämmwalze mit geschlossener Umfangsfläche verwendet, die leichter herstellbar ist als die bekannten gelochten Auskämmwalzen.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Spinnturbine und die Auskämmwalze im Schnitt,

F i g. 2 die Stelle des Faserabzuges von der Auskämmwalze, wobei die Verteilung der Geschwindigkeiten und die Stromlinien in dem Bereich, in dem die Auskämmwalze den Faserzuführkanal verläßt, dargestellt sind,

F i g. 3 die Lage der Austrittsöffnung des Faserzuführkanals im Verhältnis zur Spinnturbine,

F i g. 4, 5, 6 das allmähliche Abstreifen und Ausgleichen der Fasern an der Abzugsstelle,

F i g. 7 die Einwirkung der Druckkomponenten des Luftstromes auf die Faser.

Im Gehäuse 1 der Auskämmvorrichtung befindet sich die Auskämmwalze 2, deren Oberfläche Nadeln 3 aufweist.

Zu ihr wird das zu verarbeitende Vorgarn mittels einer angetriebenen Walze 4 durch die Eintrittsöffnung 5 zugeführt.

Der Faserzuführkanal 7, in den teilweise die benadelte Oberfläche der Auskämmwalze 2 eingreift und der in die Spinnturbine 8 zwischen die Scheidewand 9 und die zur Sammeloberfläche 11 führende Gleitwand 10 der Spinnturbine mündet, durchquert das Gehäuse 1. In der Spinnturbine 8 herrscht Unterdruck, der durch die in Ventilationswirkung der Lochungen 12 in der schnell rotierenden Spinnturbine erzielt ist. Die Spinnkammer 8 ist in Lagern 13 und 14 drehbar gelagert und wird auf bekannte hier nicht dargestellte Art angetrieben. Durch die Mitte der Scheidewand 9 verläuft die Abzugsöffnung 15, durch die das Fertiggarn 16 von der Sammeloberfläche 11 mit Hilfe bekannter hier nicht dargestellter Abzugs- und Aufwindevorrichtungen abgeleitet wird.

Die Lufteinlaßöffnung 17 verbindet die äußere Atmosphäre mittels des Faserzuführkanals 7 mit dem Innenraum der Spinnturbine 8. In den Faserzuführkanal 7 greift die Auskämmwalze 2 ein.

Die Lufteinlaßöffnung 17 des Faserzuführkanals 7 kann vorzugsweise in Form eines Konfusors gestaltet werden und kann auch mit einer entsprechenden Regelungsvorrichtung 18, z. B. einer Drosselklappe, versehen sein. Aus F i g. 3 ist die Längsform des Faserzuführkanals 7 ersichtlich, wobei es zweckmäßig ist, daß dieser breiter ist als der benadelte Teil der Auskämmwalze 2. Vorzugsweise wird eine Verjüngung des Faserzuführkanals 7 in Richtung von der Lufteinlaßöffnung 17 zur in die Spinnturbine mündenden Austrittsöffnung vorgesehen, wobei der Faserzuführkanal 7 im Prinzip tangential unter einer geringen Neigung 18, die ungefähr 20 bis 40° zu der zur Rotationsachse der Spinnturbine senkrechten Ebene beträgt, in die Spinnturbine mündet.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, konvergieren — im Radialschnitt der Spinnturbine — die untere Wand 20 der Scheidewand 9 und die Gleitwand 10 in Richtung zur Sammeloberfläche 11, wobei es jedoch nicht unbedingt nötig ist, daß sich diese beiden Wände in ihrer Verlängerung an der Sammeloberfläche schneiden. Der Faserzuführkanal 7 mündet daher zwischen der Scheidewand 9 und der Gleitwand 10 der Spinnturbine.

Die Arbeitsweise der hier beschriebenen Offenend-Spinnvorrichtung ist die folgende:

Bei Ingangsetzung der Offenend-Spinnvorrichtung wird die Zuführwalze 4, die Auskämmwalze 2 und die Spinnturbine 8 mit der die Erzeugung des nötigen Unterdruckes sichernden Einrichtung 12 in eine Drehbewegung bei vorbestimmten Geschwindigkeitsverhält-

nissen gebracht. Das zu verspinnende Faserband 6 wird von der hier nicht dargestellten Vorlage — Kanne oder Spule — mittels der Zuführwalze 4 zur Auskämmwalze 2, an der das Auflösen und Ausgleichen der Fasern erfolgt, geleitet. Die Aufgabe der geschilderten Anlage beruht in einem einwandfreien Abstreifen der aufgelösten Fasern von der Auskämmwalze und in deren Zuführung in einem möglichst weitgehend ausgerichteten Zustand an die Sammeloberfläche 11 der Spinnturbine 9. ίο

Durch die Saugwirkung der Spinnturbine 8 und teilweise auch durch die Ventilationswirkung der Auskämmwalze 2 wird der folgende Verlauf der Luftströmung im Verbindungskanal 7 erzielt:

Durch die Eintrittsöffnung 17 dringt aus der Atmo-Sphäre in den Faserzuführkanal 7 eine gewisse Luftmenge, wobei die Geschwindigkeit des Luftstromes an der Stelle, an der er in den Wirkungsbereich der Auskämmwalze 2 gelangt, annähernd im Vergleich zur Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmwalze 2 die zweifache ist und durch die erwähnte Saugwirkung der Spinnturbine 8 und durch die Querschnittsform des Verbindungskanals 7 erzielt wird. F i g. 2 zeigt den Verlauf der Luftstromgeschwindigkeit an der oben erwähnten Stelle. Aus dieser Abbildung ist ersichtlich, daß in der Richtung zur gegenüberliegenden Wand 21 des Faserzufuhrkanals 7 — betrachtet von der Auskämmwalze 2 — die Luftgeschwindigkeit allmählich steigt, um dann dicht an dieser Wand 21 rapid auf den Nullwert abzusinken. In Folge der erwähnten Geschwindigkeitsverteilung an der in Betracht kommenden Stelle wird auf Grund der bekannten durch die Bernoullische Gleichung ausgedrückten Erscheinung eine solche Druckverteilung erzielt, bei der eine annähernd in Radialrichtung von der Auskämmwalze 2 sich auswirkende Druckdifferenz entsteht. Infolge dieser Druckdifferenz werden die sich an der benadelten Oberfläche der Auskämmwalze 2 befindlichen Fasern 22 von dieser abgeleitet und gelangen in den Bereich der höheren Strömungsgeschwindigkeit, um unter deren Einwirkung ausgerichtet zu werden. Dieser Verlauf ist auch aus den beigefügten Zeichnungen 4,5 und 6, in denen das allmähliche Abstreifen und Ausgleichen einer der Fasern 22 dargestellt ist, ersichtlich.

Falls kein vollkommenes Abstreifen der Fasern von der Oberfläche der Auskämmwalze 2 erzielt werden konnte, geschieht dies im Bereich der Kante 23 des Gehäuses 1, wo — wie bei der Umströmung verschiedener Profile bekannt ist — ein Luftwirbel 24 entsteht, der ein Verdichten der Fasern zwischen dem Luftwirbel 24 und der weiter entfernten Wand 21 des Verbindungskanals 7 hervorruft, wobei die Luft an diesen Stellen mit einer größeren Geschwindigkeit strömt und so das einwandfreie Abstreifen auch der letzten Fasern und deren Geraderichten ermöglicht. Die auf diese Weise ausgerichteten Fasern gelangen in die mit großer Geschwindigkeit rotierende Spinnturbine 8, und zwar in den Raum zwischen der Scheidewand 9 und der rotierenden Sammeloberfläche 11. Sie gelangen durch Einwirkung von hydrodynamischen Kräften, ferner durch Einwirkung der Zentrifugal- und Coriolis-Beschleunigung — wie es in F i g. 7 dargestellt ist — in eine solche Bewegung, die ein Ablegen der Fasern an der Sammeloberfläche 11 bewirkt, und zwar zunächst deren Anfang, nachher dann deren weitere Teile an die Gleitwand 10 und unter Einwirkung der Zentrifugalkraft an die Sammeloberfläche 11, von der sie auf bekannte Weise von dem sich bildenden Garn 16,~ das durch die Austrittsöffnung 15 abgezogen und auf die Spule 26 aufgewickelt wird, abgeleitet werden.

Hinter der Kante 25 der Scheidewand 9 erfolgt eine rapide Änderung der Luftstromrichtung und infolge des sich vergrößernden Durchflußquerschnittes ein rapides Absinken der Geschwindigkeit des Luftstromes, was ein Ausscheiden derjenigen Fasern, die sich bisher nicht an die Sammeloberfläche 11 gelegt haben und die jetzt nur unter Einwirkung der Zentrifugalkraft auf die Sammeloberfläche geschleudert werden, ermöglicht. Mit Rücksicht auf die weitere Verjüngung des Durchflußquerschnittes in der Spinnturbine zwischen dem unteren Teil 20 der Scheidewand 9 und der Gleitwand 10 bis zur Kante 25, wie aus den oben erwähnten die Neigung dieser Elemente betreffenden Angaben hervorgeht, wird auch in diesem Abschnitt ein Absinken der Luftstromgeschwindigkeit und dadurch auch eine eventuelle ungewünschte Faserbewegung vermieden.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmwalze 2 beträgt 25 bis 60% der Geschwindigkeit, mit der die zur Abzugsstelle direkt aus der Atmosphäre zugeführte Luft strömt. Die pro Sekunde von der Atmosphäre in die Spinnkammer eindringende Luftmenge beträgt 1,5 bis 3 Liter und die nötige Geschwindigkeit des aus der Atmosphäre zugeführten Luftstromes wird durch die Saugwirkung des Ventilators 12, der einen Unterdruck von 100 bis 250 mm Wassersäule erzeugt erzielt, wobei die Geschwindigkeit des Luftstromes von der Eintrittsöffnung 17 im Verbindungskanal 7 bis zur Sammeloberfläche 11 der Spinnturbine 8 eine ansteigende Tendenz aufweist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Offenend-Spinnvorrichtung mit einer unter Unterdruck stehenden Spinnturbine und einem in die Spinnturbine führenden Faserzuführungskanal und einer Auskämmwalze, die in einem mit einem Lufteinlaß versehenen Gehäuse ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßöffnung (17) und der Faserzuführungskanal (79) über einen Kanal (7) derart verbunden sind, daß ein Teil des äußeren Umfanges der Auskämmwalze (2) bzw. deren Zähne (3) in diesen hineinragen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungskanal (7) geradlinig verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Querschnitt des Verbindungskanals (7) ausgehend vom Lufteintritt (17) allmählich verjüngt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserzuführungskanal (79) sich zur Spinnturbine (8) hin allmählich verjüngt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lufteinlaßöffnung (17) eine Regelvorrichtung (18) zum Einstellen der Größe des Lufteinlaßquerschnittes angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserzuführungskanal (79) in die Spinnturbine (8) unter einen Winkel von 20 bis 40" zur Mittelebene der Spinnturbine mündet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserzuführungskanal (79) in die offene Ringzone der Spinnturbine (8) ausmündet, die von der zur Sammelfläche (11) der Spinnturbine führenden Gleitwand (10) und von der den Faserzuführraum vom Fadenabführraum trennenden Scheidewand (9) der Spinnturbine (8) begrenzt ist, und daß diese beiden Wände (10, 9) im Axialschnitt der Spinnturbine (8) in Richtung der Luftströmung konvergieren.

8. Verfahren zum Zuführen von Fasermaterial in eine unter Unterdruck stehende Spinnturbine beim Offenend-Spinnen, bei dem das Fasermaterial von einer Auskämmwalze in Einzelfasern aufgelöst und mittels eines durch einen Lufteinlaß einströmenden Luftstromes von der Auskämmwalze abgestreift und durch einen in die Spinnturbine mündenden Zuführkanal in dieselbe eingespeist wird, insbesondere unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einströmende Luftstrom an einem in den Zuführkanal hineinragenden Teil des äußeren Umfangs der Auskämmwalze mit einer Geschwindigkeit vorbeigeführt wird, die größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmwalze.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom im wesentlichen tangential an der Auskämmwalze vorbeigeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmwalze (2) 25 bis 60% der Geschwindigkeit des vorbeigeführten Luftstromes beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß pro Sekunde 1,5 bis 3 Liter Luft der Spinnturbine zugeführt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftstrom durch einen Unterdruck von 100 bis 250 mm Wassersäule erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftstrom ausgehend vom Lufteintritt (17) des Verbindungskanals (7) bis zum Umfang der Auskämmwalze eine zunehmende Geschwindigkeit erzeugt wird.