DE1710020C3 - Vorrichtung zur Zuführung von Fasern zu einer Spinnturbine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Zuführung von Fasern zu einer senkrecht stehenden •ben offenen Spinnturbine mittels einer in der Nähe

ier Fascrsaminelfiäche der Spinnturbinc mündenden ftserzuführungslcitung.

Eine derartige Vorrichtung ist durch die OE-PS % 27 581 bekannt, mit der die Einzclfasern aus dem zu-

Cführten Faserbündel durch einen Saugluftstrom rausgclöst werden, der durch einen infolge der tfrehung des Zuführungsrohres relativ zu einem ortsfest angeordneten Einzugsrohr erzeugten Unterdruck entsteht. Dabei hat es sich herausgestellt, daß der durch 4*e Spinnturbine erzeugte Unterdruck nicht ausreicht.

tis Faserbündel genügend aufgelöst der Spinnturne zuzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Unterdruck in der Faserzuführung unabhängig von der Rotation der Spinnturbine zu erhöhen

Die Lösung der Autgaoe oe.icm u.muu,,^ _11U darin daß die Faserzuführleitung als eine nach dem inTeSorprinzip arbeitende Druckluftleitung ausgebil^detDureh die Erfindung wird der technische Fortschritt erzielt daß eine optimale Ausrichtung der Einzelfasern und eine optimale Gleichförmigkeit des erzeugten Fasergarns ermöglicht wird, denn der durch einen nach dem Injektorprinzip arbe.tenden Druckluftstrom erzeugte Saugluftstrom kann in seiner Starke in Relation zu der Drehgeschwindigkeit der Spinnturbine so bemessen werden", daß die Einzelfasern aufeinanderfolgend seeen die Sammeloberfiache der Spinnturbine geschleudert werden können. Dadurch ist es auch möglich verschiedene Fasertypen und -arten verarbeiten zu können Zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Faserzuführungsleitung ist eine an d.e Drucklufileituna angeschlossene Düsenanordnung vorgesehen, wobei die Druckluftzuleitung in einen mit der Düsenanordnung verbundenen Druckluftsammeiraum mündet Hierbei kann der Druckluftsammeiraum in eine der Düsenzahl entsprechende Zahl von untereinander verbundenen Kammern unterteilt sein.

Der Auslaß hinter der Düsenanordnung weist zweckmäßig einen zylindrischen Teil und anschließend einen konisch erweiterten Teil auf, von denen der zylindrische Teil etwa W₃ der Länge der zugeführten Fasern beträgt, und von denen der Konuswinkel des konisch erweiterten Teils zwischen 5 und 30 hegt. Der Einlaß vor der Düsenanordnung ist in Strömungsrichtung konisch verengt. Der Abstand der Düsenanordnung vom Einlaß der Zuführungsleitung soll kleiner sein als die mittlere Länge der Einzelfasern. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die anschließend erläutert werden.
Es zeigt

F i g. 1 die Anordnung der Vorrichtung nach der Erfindung im Hcrstellungsweg vom Faserbündel zum fertigen Faden,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung einer Spinnturbine zur Veranschaulichung des Verzwirnens der Einzelfasern, .

F i g. 3 und 4 Seitenansichten, teilweise im Schnitt, der Ausführungsbeispiele der Faserzuführungsleitunc nach der Erfindung,

F i g. 5 A, 5 B, 5C Seitenansichten, im Schnitt, weiterer Ausführungsformen der Faserzuführungsleitunc nach der Erfindung,

F i g. 6 bis 8 Seitenansichten, teilweise im Schnitt weiterer Ausführungsformen der Faserzuführungslei tung nach der Erfindung.

In der F i g. 1 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausüben des Offen end-Spinnverfahrens dargestellt. Von einer Spule wire ein Faserband 2 unter Verwendung eines, herkömm liehen Streckwerkes abgezogen.

Das durch das Streckwerk geführte Faserbünde wird dann unmittelbar der Spinnvorrichtung zugelei tet und nach deren Verlassen auf eine Spule 21 aufgc wickelt.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, werden dl· Fasern 2 zunächst dem Führungscinlaß 10' der Faser führung 12 zugeführt. In den Einlaß 10' wird, da übe die Luftleitung 11 Druckluft eingedrückt wird, ii

10 ein Unterdruck erzeugt, wobei die Luft parallel zur Bewegungsrichtung der Fasern ausgestoßen wird, pie Luftleitung 11 sollte nahe dem oberen Ende der Leitung 10 münden, und zwar in einem Abstand, der kleiner ist als die mittlere Länge der erzeugten Fasern, bezogen auf die Klemmstelle der vorderen Walzen

Der innerhalb der Leitung 10' durch die Injektorwirkung der zugeführten Druckluft relativ hoher Fließgeschwindigkeit erzeugte Unterdruck verhindert ein unerwünschtes Ankleben des Faserbündels an die Oberfläche der vorderen Walzen 9, 9'. Die Fasern werden dann nach Durchwandern durch die Leitung 10' dem stärkeren Druckluftstrom ausgesetzt, so daß Fasern punktes der Walzen 25, 25' liegenden Einlaß e.ner Leitung 26 zugeführt, deren anderes Ende in der AuslaßöfTnung einer Druckkammer 28 mündet. Zwischen der Außenwandung der Leitung 26 und der Innenwandung 27 der Druckkammer 28 ist ein Ringspalt gebildet. Die Druckkammer 2P ist an einer Druckluftleitung angeschlossen, über welche in Richtung des eingezeichneten Pfeiles Druckluft zugeführt wird. Diese Druckluft fließt also zunächst in die Druckkammer 28 und von dieser über den erwähnten Ringspalt zu der Abführleitung 20, in welcher ihre Strömungsrichtung parallel zu der Bewegungsrichtung der Einzelfasern ausgerichtet ist. Diese Umlenkung des Druckluftstromes erzeugt auf Grund der vorhandenen

vereinzelt werden. Dies heißt aber, mit anderen Worten, 15 Injektorwirkung einen Unterdruck in der Leitung 26, daß unmittelbar nach Verlassen des Klcmmpunkte« 'Or es ist also eine Saugwirkung in dieser vorhanden, die Walzen 9, 9' das Faserbündel »aufgelöst« wird und ein Trennen der Fasern verursacht. Den mit der Bedemzufolge Einzelfasern der Spinnturbine 13 über die 1 eitune 12 zugeführt werden. Der Auslaß 10 der Fascr-

zugszifier 29 bezeichneten Bereich kann
folge als Separierungszone ansehen.

man demzu- und es soll

Zugrundelegung dieses technischen Tatbestandes die bereits mehrfach erwähnte Länge L zwischen dem Greifpunkt der Walzen 25. 25' und dieser Separierungszone 29 näher erläutert werden.

Gemäß F i 2. 3 und 4 sollte die Länge L nach vor-

führungsleitung 12 sollte nun, wie aus F i g. 1 ersieht- 20 nunmehr unter lieh, cegen die Innenwandung der Spinnturbine 13 gerichtet sein, die vorzugsweise einen topfförmigcn Querschnitt aufweist und deren Wandung über einen konischen Abschnitt in die hohle Welle 16 übergeht. Diese Welle 16 und damit auch die Spinnturbine 13 25 stehender Definition nicht größer sein als die mittlere werden beispielsweise durch einen Riemen ange- Stapellänge der zu verarbeitenden Einzelfasern. Durch

den Ringspalt zwischen Außenwandung der Lcitung26 und Innenwandung 27 der Druckkammer 28 wird hier Art Einspritzdüse gebildet, die die zugeführte 30

trieben.

Wie vorstehend bereits erwähnt, werden din Einzelfasern Szenen die Innenwandung der Spinnturbine 13 geschleudert und dort infolge der vorhandenen, zentrifugalen Kraft, nacheinander zum AiiftrefFen gebracht. Die so durch die Wandung der Spinnturbine J 3 aufgefangenen Einzelfasern werden damit zur Bildung eines Garr.bündels gesammelt und anschließend zu dem

Druckluft mit hoher Geschwindigkeit in die Separierungszone 29 ausstößt. Diese üüscnluft wird also gegen das Fasernbündel geschleudert, und zwar von dem Augenblick an, wo dieses Fasernbündel die Leitung 26 verläßt. Es wird dabei eine ^ehr starke Saug-

Garn 17 verdreht, von den Abzugswalzen 18, 18' abgc- 35 kraft auf die einzelnen Fasern innerhalb des Bündels

zogen und auf die Spule 21 gewickelt. Es sei in diesem Zusammenhang ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Zufuhreinrichtung 12 und die Spinnturbine 13 als voneinander unabhängige Baueinheiten gestaltet sind, um damit zu verhindern, daß es im Bereich von deren gegenseitiger Zuordnung zu Störungen kommt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das Faserbündel auf pneumatischem Wege in der Zuführeinrichtung 12 in vollständig unabhängiger Form weiterbewegt wird, so daß die Einzelfascrn nicht beschädigt werden und schließlich stehen diese Einzelfasern auch noch unter dem Einfluß der Kombinationswirkung der Abführleitung, womit ihre Ausrichtung verbessert wird.

In F i g. 2 ist die Verzwirnung der Eiivelfasern zu einem Garn in der Spinnturbine veranschaulicht.

In Leitung 10 werden die Fasern in Einzclfasern zcilegt, und diese Einzelfascrn werden durch den Luftstrom zur Innenwandung 13a der Spinnturbine 13 hin bewegt. An der Innenwandung der Spinnturbine 13 »kleben" dann also diese Einzelfascrn auf Grund der wirkenden Zentrifugalkraft und der; Luftstromes. Die so gegen die Innenwandung der Spinnturbine 13 gedrückten Fasern 2u' werden dann von dieser Innenwandung abgehoben und über einen Auslaß 13r im Boden 13/i der Spinnturbine abgeführt. Man nimmt an, daß bei dieser Abführung bei 2c ein Vcrzwirnen stattfindet, so daß die Einzelfascrn als Garn ld zu der Spule 21 geführt werden können.

Wie aus F i g. 3 erkennbar, führt ein Paar Streckwerkswalzen 25 und 25' das Faserbündel 2 der Faserzuführleitung zu. hinter dem Klemmpunkt dieser Walzen ist das Bündel mit der BezugszifTcr 2' bezeichnet Dieses Bündel 2' wird über einen nahe des Klemmausgeübt, bewirkt durch den Viskositätswiderstand zwischen eDüscnlufu und Fasern. Folglich werden also Einzelfascrn von dem Bündel gelöst und durch pneumatische Kraft innerhalb der Leitung 30 weiterbewegt. Um nun Garne sehr hoher Qualität zu erhalten, ist es erforderlich, diese Einzclfasern unter gleichmäßiger Beaufschlagung durch die Druckluft wcitcrzubewegen, es ist also, mit anderen Worten, erforderlich, die Bildung schwimmender Fasern innerhalb des durch die Leitung 26 geführten Fasernbündcls zu verhindern, es müssen also die Einzelfascrn unmittelbar nach dem Verlassen des Klemmpunktes der Walzen 25 und 25' aus dem Verband herausgelöst werden. Dies heißt aber wiederum, daß der Druck der zugeführten Drucklufl derart reguliert sein muß, daß er eine Zugkraft erzeugt, die so groß ist, daß die vorhandenen Kohäsionskräfu der Einzelfascrn untereinander überwunden werden was wirksam dadurch unterstützt wird, daß die Länge der beschriebenen, pneumatischen Zuführzone kürzei ist als die mittlere Stapcllängc der Einzelfascrn.

Wenn hier ständig von der Verwendung von Druck luft gesprochen wird, so soll damit nicht eine Ein schränkung des offenbarten Erlindungsgedankcns au dieses Medium vorgenommen werden, es versteht siel von allein, daß gleiche Wirkungen auch mit andcrci Medien erzielt werden können, so beispielsweise mi Wasser als Druckmedium.

In F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform de unter diesem Kapitel abgehandelten Faserzuführlei tung dargestellt. Es ist erkennbar, daß hier eine söge nannte Druckkammer, wie in dem vorbeschriebene] Ausführungsbeispiel nicht Verwendung findet, viel mehr die Druckluftzuleitung unmittelbar in der Lei

tung 26 mündet, wodurch jedoch die gleiche Wirkung erzielt wird.

Die nachstehende Übersichtstafel 1 soll der Veranschaulichung erzielbarer Ergebnisse beim Arbeilen mit der erlindungsgemäßen Vorrichtung dienen.

Tafel 1

Probe 1

Probe 2

Bestandteile des Polyester Fasern Polyester Fasern erzeugten Garns 65 %

Baumwolle

Fasern 35%

Garnnummer

Drehgeschwindigkeit des
Rotors

Ausstoßgeschwindigkeit

Pneumatischer
Druck der zugeleiteten Luft

20 tex

46 000 U/min

45 m/min
0,2 kg/cm²

100%

29,5 tex

27 000 U/min

38 m/min 0,25 kg/cm²

Um Garne wesentlich verbesserter Qualität, insbesondere hinsichtlich der Gleichförmigkeit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erhalten, sollten die nachstehenden Vorbedingungen eingehalten werden:

1) Wie oben bereits festgestellt, sollte die durch die zugeführte Druckluft erzeugte Zugkraft so stark sein, daß die vorgegebenen Kohäsionskräfte zwischen den Einzelfasern des zugeführten Fasernbündcls überwunden werden, um so auf die Einzelfasern die erwünschte Zugkraft ausüben zu können.

2) Die Fortbewegungsgeschwindigkeit der Einzelfasern innerhalb der beschriebenen Zufuhreinrichtung sollte geringer sein als die Oberflächengeschwindigkeit des rotierenden Rotors, da die Einzelfasern zusammengeführt und miteinander verzwirnt werden, während sich dann gleichzeitig die Fortbewegungsgeschwindigkeit verringert.

3) Ein Biegen und Krümmen bzw. ein Verwickeln der Einzelfaser durch turbulente Luftströmung sollte wirksam verhindert werden.

Um die vorstehenden Bedingungen einhalten zu können, empfiehlt es sich, die Zufuhreinrichtung im Querschnitt am zweckmäßigsten derart auszubilden, wie dies die Fig. 5A, 5B und 5C zeigen. In diesen Figuren ist in Übereinstimmung mit der Darstellung gemäß F i g. 3 die Zufuhrleitung für das Fasernbündel 2' mit der Bezugsziffer 26 und die Abfuhrleitung für die Einzelfasern mit der BezugszifFer 30 bezeichnet.

In der Ausführungsform gemäß F i g. 6 ist die Länge L der Zufuhrleitung 31 kürzer gehalten als die mittlere Stapellänge der Einzelfasern. An die Auslaß-Öffnung 33 dieser Leitung 31 schließt sich zunächst ein zylindrischer Teil 35 der Länge L mil gegenüber dem Durchmesser der Auslaßöffnung 33 geringfügig größerem Durchmesser an, und dieser zylindrische Teil 35 geht dann in einen konischen Teil 37 der Auslaßleitunc 34 über, die bei 36 mündet. Der konische Teil 37 weist einen Konuswinkel 0 auf: er ist in F i g. 7 als solcher gekennzeichnet.

In der hier beschriebenen Ausführungsform der Zufuhrcinrichtunc wird die Druckluft über einen konusförmigen Kanal 38 zugeführt, die Beaufschlagung der die Separicrungszone durchwandernden Ein· zelfascrn erfolgt dabei allmählich, und zwar zunächsi in einer Richtung parallel zu deren Bewegung unc später, wegen des vorhandenen Streuwinkels 0. in cinci vergrößerten Angriffsfläche, womit den obigen Bedingungen 2) und 3) nachgekommen wird.

Wie bereits erwähnt, bedarf es einer Verringerung dei Bewegungsgeschwindigkeit der Einzelfasern auf deir ίο Weg zwischen der Separierungszone zu der Verzwirnungszonc, und diese Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit wird am wirkungsvollsten dadurch erzeugt, daß man die .Separierungszone konusförmig erweitert, also einen Abschnitt 37 vorsieht, welcher einen sogenannten Streuwinkel 0 bildet. Diese Geschwindigkeitsverringerung des Luftstromes hoher Geschwindigkeit kann nun aber zu einer Störung führen, die darin zu sehen ist, daß die Einzelfasern in dem Luftstrom gekrümmt werden oder sich verwickeln, was dann zu einer minderen Qualität der erzeugten Garnes führen muß. Dieser störende Nebeneffekt durch die Geschwindigkeitsverringerung kann wirksam dadurch verhindert werden, daß man die Streuzone 37 innerhalb der Separierungszone anordnet und den Druckluftstrom sich auch in diesem Bereich auswirken läßt. Man vergrößert also die Zwischenräume zwischen den Einzclfasern, während diese durch den Luftstrom befördert werden. Daraus geht hervor, daß der Strcuwinkel 0 der Leitung derart gewählt sein muß, daß er die vorreschilderten Erfordernisse erfüllt. Der Strcuwinkel 0 muß demzufolge insbesondere ein Trennen der Einzclfasern gewährleisten, es muß die Austrittsgeschwindigkeit derselben in gewünschten Maße erzielbar sein, und es muß auch dafür Vorsorge getroffen sein, daß die Einzelfasern ausgerichtet sind. Es hat sich durch praktische Versuche ergeben, daß die Länge L des geraden Abschnittes 35 etwa ein Drittel der mittleren Stapellänge der zugeführten Fasern betragen soll. d. h.. sie beträgt etwa 13 mm bei einer mittleren Stapellänge von 38 mm. Der Streuwinkcl 0 des Abschnittes 37 sollte vorzugsweise zwischen 5 und 30 gewählt werden.

Die nachstehende Tafel 2 veranschaulicht die einzuhaltenden Bedingungen bei Verarbeitung eines 100 %igen Polyesterstapels zur Herstellung eines Garnes mit

der Garnnummer 20 tex.

Tafel 2

Zugeführtes Fasermaterial	100%iger Polyester stapel der geschnitte nen Länge 38 mm
Nummer des erzeugten Garns	20 tex
Vordergeschwindigkeit der vorderen Walzen	55 m/min
Drehgeschwindigkeit des Rotors	30 000 U/min
Druck der zugeführten Druckluft	0,3 kg/cm2
Fliefimenge der Druckluft	20 l/min
Durchmesser der Einlaß-	3,4 mm

öffnung der Separierungszone

Streuwinkel 0

20'-

Die Separierungszone kann auch, wie F i g. 8 zeigt, aus einer Mehrzahl von Teilabschnitten 39-40, 40-41, 41-42 bestehen, die in Richtung der bewegten Einzelfasern divergieren. Zwischen benachbarten Teilbereichen sind eine Mehrzahl von Öffnungen vorgesehen, welche für einen Düsenstrorn in Richtung der bewege η Einzelfasern sorgen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Vorrichtung zur Zuführung von Fasern zu einer senkrecht stehenden oben offenen Spinnturbine mittels einer in der Nähe der Fasersammel-Ääche der Spinnturbine mündenden faserzuführungsleitung,dadurch gekennzeichnet, daß die Faserzuführungsleitung (.10, 11, 12) als eine nach dem Injektorpririzip arbeitende Druckluftleitung ausgebildet ist.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Einlaß (26, 31) und dem Auslaß (30, 34, *2) der Faserzuführungsleitung eine an die Druckluftleitung (11) angeschiossene Düsenanordnung (38, 39, 40, 41) vorgesehen ist (F i g. 3, 5, 6, 7, 8).

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzuleitung (11) in einen mit der Düsenanordnung verbundenen Druckluftsammeiraum (28, 32) mündet (F i g. 3,

   6. 8).

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Driickluftsamrnelraum in eine der Düsenzahl (39. 40. 41) entsprechende Zahl von untereinander verbundenen Kammern unterteilt ist (F i g. 8).

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß (34) hinter der Düsenanordnung einen zylindrischen Teil (35) und;oder einen konischen erweiterten Teil (37) aufweist (F i g. 6 und 7).

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil (35) etwa '■'a der mittleren Länge der zugeführten Fasern beträgt.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß der konisch erweiterte Teil (37) hinter der Düsenanordnung einen Konuswinkel zwischen 5' und 30" aufweist.

   8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (31) vor der Düsenanordnung in Strömungsrichtung konisch verengt ist (F i g. 6 und 8).

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung vom Einlaß der Zuführungsleitung (31) in einem Abstand (Z.) angeordnet ist, der kleiner ist als die mittlere Länge der Einzelfasern (F i g. 6).

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