DE19544839A1 - Offenend-Spinnvorrichtung mit einer Schmutzentsorgungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Offenend-Spinnvorrichtung ist beispielsweise Gegenstand der DE 38 04 277 C2.

Wie bekannt, wird bei solchen Offenend-Spinnvorrichtungen ein zwischen einer Faserbandeinzugswalze und einer Speisemulde zugeführtes Faserband durch eine mit hoher Drehzahl umlaufende Auflösewalze in Einzelfasern zerlegt. Bei diesem Vorgang werden auch weitestgehend Schmutzpartikel und Fasern getrennt. Die Auflösewalze transportiert beide Bestandteile in den Bereich einer Schmutzaustrittsöffnung. Bei diesem Transport werden sowohl die Fasern als auch die Schmutzpartikel durch die Auflösewalze beziehungsweise durch eine mit der Auflösewalze umlaufende Luftströmung in kürzester Zeit auf annähernd Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze beschleunigt. Die Massepartikel, also Fasern und Schmutzpartikel, haben dabei infolge der auf sie wirkenden Zentrifugalkraft das Bestreben, die Kreisbahn tangential zu verlassen, sobald die zwangsläufige mechanische Führung durch umgebende Wandungsteile unterbrochen wird, wie dies im Bereich Schmutzaustrittsöffnung des Auflösewalzengehäuses geschieht.

Um zu verhindern, daß sich im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung neben den Schmutzpartikeln auch spinnbare Fasern von der Auflösewalze lösen, ist die Schmutzaustrittsöffnung auch als Ansaugöffnung für eine in das Auflösewalzengehäuse eintretende Luftströmung ausgelegt. Diese auf die Auflösewalze gerichtete Luftströmung hält die Fasern, die im Verhältnis zu ihrer geringen Masse eine relativ große spezifische Oberfläche aufweisen, quasi als pneumatische Führung an der Auflösewalze fest. Die Schmutzpartikel, die aufgrund ihrer größeren Masse eine deutlich höhere kinetische Energie aufweisen, überwinden dagegen diese Luftströmung und werden tangential weggeschleudert.

Bei der durch die DE 38 04 277 C2 bekannten Vorrichtung ist der Bereich der Schmutzaustrittsöffnung in einen in Drehrichtung der Auflösewalze vornliegenden Luftzuführkanal und einen nachgeschalteten Schmutzabführkanal unterteilt. Der Luftzuführkanal weist ein Luftstromregelungsmittel auf, das es erlaubt, die lufttechnischen Bedingungen auf den Verschmutzungsgrad der zu verarbeitenden Faserbänder einzustellen.

Mit dieser bekannten Einrichtung konnten die Probleme, wie sie insbesondere mit Schmutzpartikeln auftreten, die eine im Verhältnis zu ihrer Oberfläche relativ geringe Masse aufweisen, zum Beispiel Nissen, an denen noch Fasern haften, nicht beseitigt werden.

Derartige relativ leichte Schmutzpartikel mit einer großen Oberfläche werden von der Auflösewalze zwar ausgekämmt und verlassen das Auflösewalzengehäuse meist im hinteren Bereich der Schmutzaustrittsöffnung beziehungsweise werden gegen die hintere Hüllwand der Schmutzaustrittsöffnung geschleudert. Da die kinetische Energie derartiger Schmutzteilchen jedoch gering ist, werden sie von der auch in diesem Bereich anstehenden Luftströmung oft vollständig abgebremst und zu der umlaufenden Auflösewalze zurückbefördert.

Durch die DE-OS 24 55 530 ist eine Vorrichtung bekannt, die im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung eine Luftblende aufweist. Das heißt, ein in Drehrichtung der Auflösewalze gerichteter Blasluftstrahl wird an einer keilartigen Prallkante in zwei Komponenten zerlegt, wobei ein Teil des Blasluftstromes in Richtung der mit der Auflösewalze umlaufenden Rotationsströmung und der andere Teil in Richtung einer Schmutzentsorgungseinrichtung abgelenkt wird.

Obwohl der Blasluftstrahl sowohl hinsichtlich seiner Richtung als auch hinsichtlich seiner Intensität einstellbar ist, konnten auch mit dieser Einrichtung die vorstehend beschriebenen Probleme nicht beseitigt werden.

Ausgehend von Vorrichtungen der eingangs beschriebenen Gattung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Schmutzentsorgungseinrichtung an Offenend- Spinnvorrichtungen weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gelöst, wie sie im Anspruch 1 beschrieben ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die im Anspruch 1 beschriebene Vorrichtung hat den Vorteil, daß die kritische Zone der Schmutzaustrittsöffnung, die im Bereich der hinteren Hüllwand liegt, durch ein Luftleitsystem, das in diesem Bereich eine definierte Luftführung einer in das Auflösewalzengehäuse eingesaugten Luftströmung gewährleistet, wesentlich entschärft wird.

Vorzugsweise ist, wie im Anspruch 2 dargelegt, im Bereich der hinteren Hüllwand der Schmutzaustrittsöffnung ein Schmutzentsorgungskanal angeordnet, in den ein Zusatzluftkanal einmündet. Durch diesen Zusatzluftkanal wird eine Luftströmung in den Schmutzentsorgungskanal eingeleitet, die sich bei ihrem Eintritt in zwei entgegengesetzte Strömungskomponenten aufteilt. Eine auf die umlaufende Auflösewalze gerichtete Strömungskomponente wirkt dabei als "pneumatische Führung", die verhindert, das sich die aus dem vorgelegten Faserband ausgekämmten, leichten Einzelfasern bereits im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung vorzeitig von der Auflösewalze lösen. Die entgegengesetzt gerichtete Strömungskomponente gewährleistet außerdem, daß die Schmutzpartikel, die in den Bereich des Schmutzentsorgungskanals gelangt sind, zuverlässig entsorgt werden.

Die in den Ansprüchen 3 und 4 beschriebene bevorzugte Ausführungsform stellt sicher, daß in weiten Teilen des Schmutzentsorgungskanals Strömungsverhältnisse herrschen, die einen sofortigen Abtransport aller eingetretenen, also auch der relativ leichten Schmutzpartikel gewährleisten.

Insbesondere die im Anspruch 5 beschriebene, bevorzugte Ausführungsform stellt sicher, daß innerhalb des Schmutzentsorgungskanales definierte Strömungsverhältnisse herrschen, das heißt, daß in dem zwischen der Einmündung des Zusatzluftkanals und dem Kanalausgang liegenden Kanalabschnitt ständig eine auf den Kanalausgang gerichtete Luftströmung ansteht, die dafür sorgt, daß die in diesen Kanalabschnitt eingedrungenen Schmutzpartikel, unabhängig von ihrer Masse und Oberfläche, zuverlässig entsorgt werden.

In den Ansprüchen 6 und 7 sind alternative Ausführungsformen für im kritischen Bereich der Schmutzaustrittsöffnung eines Auflösewalzengehäuses einsetzbare Luftleitsysteme vorgestellt.

Der Anspruch 6 beschreibt dabei eine Ausführungsform, bei der anstelle eines von vorne in den Schmutzentsorgungskanal einmündenden Zusatzluftkanales in der hinteren Hüllwand ein Luftanschluß vorgesehen ist, der direkt mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Im Anspruch 7 ist eine Ausführungsform beschrieben, bei der sowohl ein Zusatzluftkanal als auch ein in die hintere Hüllwand integrierter Luftanschluß in den Schmutzentsorgungskanal einmünden.

Die in den Ansprüchen 6 und 7 dargelegten Ausführungsformen eines Luftleitsystemes können, vorzugsweise bei schwierig zu verarbeitenden Faserwerkstoffen, vorteilhaft sein.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen entnehmbar. Es zeigt:

Fig. 1 eine Faserbandauflöseeinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Luftleitsystem im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung,

Fig. 2 eine alternative Ausführungsform eines Luftleitsystems,

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Luftleitsystems,

Fig. 4 das Luftleitsystem gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Faserbandauflöseeinrichtung 1 dargestellt.

Derartige Faserbandauflöseeinrichtungen besitzen ein Auflösewalzengehäuse 2, in dem eine Auflösewalze 3 in Richtung R mit hoher Drehzahl rotiert. Die Auflösewalze 3 weist, wie üblich, auf ihrem Außenumfang eine zwischen seitlichen Borden festgelegte Walzengarnitur 4 auf. Die Walzengarnitur 4 kämmt ein mittels einer Einspeisevorrichtung 5 vorgelegtes Faserband 6 in Einzelfasern 7 aus, die über einen Faserleitkanal 8 an ein (nicht dargestelltes) Offenend-Spinnaggregat geliefert werden.

Die Einspeisevorrichtung 5 besteht dabei aus einer in Richtung E umlaufenden Faserbandeinzugswalze 24 sowie einer über ein Federmittel 9 gegen die Faserbandeinzugswalze 24 anstellbaren Speisemulde 10. Die Faserbandeinzugswalze läuft, wie bekannt, mit relativ geringer Drehzahl um. Die Speisemulde 10 bildet mit einem Faserbandverdichter 11 vorzugsweise eine Baueinheit, die das Faserband 6 sicher bis in den Klemmbereich Faserbandeinzugswalze/Speisemulde führt.

Das über weite Teile seines Umfangs geschlossene Auflösewalzengehäuse 2 weist eine an die Faserbandeinspeisevorrichtung 5 anschließende Schmutzaustrittsöffnung 12 auf.

Im Bereich der, in Drehrichtung der Auflösewalze 3 gesehenen, hinteren Hüllwand 14 der Schmutzaustrittsöffnung 12 ist ein Luftleitsystem 15 installiert. Dieses Luftleitsystem 15 besitzt vorzugsweise (Fig. 1) einen parallel zur Hüllwand 14 verlaufenden Schmutzentsorgungskanal 16 sowie einen in den Schmutzentsorgungskanal 16 einmündenden Zusatzluftkanal 17. Der Zusatzluftkanal 17, der vorzugsweise im oberen Drittel in den Schmutzentsorgungskanal 16 einmündet, wird durch eine Prallwand 18 abgedeckt.

In Fig. 2 ist eine etwas modifizierte Ausführungsform des Luftleitsystems 15 dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform münden in den Schmutzentsorgungskanal 16 außer dem Zusatzluftkanal 17 noch ein weiterer Luftanschluß 19. Der Luftanschluß 19 ist dabei unmittelbar an die Atmosphäre angeschlossen.

Eine dritte Variante des Luftleitsystems ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird auf einen Zusatzluftkanal, wie er aus den Fig. 1 und 2 bekannt ist, verzichtet. In den Schmutzentsorgungskanal 17 mündet lediglich ein in die Hüllwand 14 eingelassener, direkt an die Atmosphäre angeschlossener Luftanschluß 19.

Funktion der Einrichtung (Fig. 1):
Wie bekannt, ist es im Interesse eines einwandfreien Spinnprozesses notwendig, daß im Rotorgehäuse des Offenend-Spinnaggregates ein annähernd gleichmäßiger Unterdruck herrscht. Das Rotorgehäuse ist deshalb über eine entsprechende Pneumatikleitung an eine Unterdruckquelle angeschlossen. Der im Rotorgehäuse anstehende Unterdruck ist über den Faserleitkanal 8 bis in das Auflösewalzengehäuse 2 wirksam. Dieser Unterdruck, der außerdem durch eine mit der Auflösewalze 3 in Richtung R umlaufende (nicht dargestellte) Rotationsströmung verstärkt wird, führt im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung 12 und somit auch im Bereich des Luftleitsystemes 15 zu Saugluftströmungen 13 beziehungsweise 20. Diese Saugluftströmungen 13 beziehungsweise 20 bilden im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung 12 des Auflösewalzengehäuses 2 quasi eine "pneumatische Führung", die die von der Auflösewalze 3 aus dem Faserband 6 ausgekämmten spinnbaren Einzelfasern 7 an der Auflösewalzenoberfläche festhält.

Während die Saugluftströmung 13 nahezu im gesamten Bereich der Schmutzaustrittsöffnung 12 ansteht, tritt die Saugluftströmung 20 lediglich im Bereich des Luftleitsystems 15 auf. Das heißt, der im Rotorgehäuse auftretende Unterdruck initiiert im Zusatzluftkanal 17 eine Saugluftströmung 20, die sich bei ihrem Eintritt in den Schmutzentsorgungskanal 16 in Strömungskomponenten 20′ und 20′′ aufteilt.

Die Strömungskomponente 20′ ist dabei auf die umlaufende Auflösewalze 3 gerichtet und wird Teil der "pneumatischen Führung", während die Strömungskomponente 20′′ auf den Kanalausgangs 21 des Schmutzentsorgungskanales 16 gerichtet ist und als Transportströmung für die in diesen Kanalbereich eingedrungenen Schmutzpartikel fungiert.

Das Faserband 6 wird über die Einspeisevorrichtung 5 der sukzessive in Einzelfasern 7 auskämmt, die, wie bekannt, über den Faserleitkanal 8 in ein (nicht dargestelltes) Offenend-Spinnaggregat befördert und dort zu einem Faden versponnen werden.

Die Walzengarnitur 4 der mit relativ hoher Drehzahl umlaufenden Auflösewalze 3 kämmt aus dem vorgelegten Faserband 6 außer spinnbaren Einzelfasern 7 auch relativ schwere Schmutzpartikel 22 sowie im Verhältnis zu ihrer Oberfläche relativ leichte Verunreinigungen 25 aus.

Diese Verunreinigungen 25, zum Beispiel Nissen mit anhaftenden Faserns, sind besonders kritisch.

Wie in der Beschreibungseinleitung bereits erwähnt, beschleunigt die mit hoher Drehzahl umlaufende Auflösewalze 3 die ausgekämmten Faserbandbestandteile innerhalb kürzester Zeit auf die Walzenumlaufgeschwindigkeit. Unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft haben die ausgekämmten Faserbandbestandteile das Bestreben, sich von der Walzengarnitur zu lösen. Während die im Verhältnis zu ihrer Oberfläche sehr leichten, spinnbaren Einzelfasern unter dem Einfluß der vorbeschriebenen "pneumatischen Führung" an der Walzengarnitur haften bleiben, werden die Schmutzpartikel tangential weggeschleudert. Die schweren Schmutzpartikel 22 durchdringen dabei aufgrund der innenwohnenden kinetischen Energie die im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung 12 anstehende, auf die umlaufende Auflösewalze gerichtete Saugluftströmung 13 relativ problemlos und werden anschließend, wie bekannt, durch eine unterhalb der Schmutzaustrittsöffnung 12 angeordnete, pneumatische oder mechanische Einrichtung entsorgt.

Wesentlich diffiziler gestaltet sich das Aussondern solcher leichten Schutzpartikel, die eine im Verhältnis zu ihrer Oberfläche nur relativ geringe Masse besitzen. Als Beispiel für derartige relativ leichte Schmutzpartikel können faserbehaftete Nissen oder dergleichen genannt werden.

Bei diesen leichten Schmutzpartikel besteht bislang die Gefahr, daß sie, wenn sie auf die rückwärtige Hüllwand 14 der Schmutzaustrittsöffnung 12 treffen, durch die dort anstehende Saugluftströmung 13 bis in den Stillstand abgebremst und anschließend zur umlaufenden Auflösewalze 3 zurückbefördert werden.

Durch das erfindungsgemäße Luftleitsystem 15 wird der kritische Bereich der Schmutzaustrittsöffnung 12, der im Bereich der hinteren Hüllwand liegt, entschärft und für eine einwandfreie Entsorgung auch leichter Schmutzpartikel gesorgt.

Die von der Walzengarnitur 4 abgelösten, leichten Schmutzpartikel 25 weisen in der Regel so viel kinetische Energie auf, daß sie die relativ schwache Strömungskomponente 20′ der am Kanalaustritt 23 des Schmutzentsorgungskanal 16 anstehenden Saugluftströmung 20 überwinden und in den hinter der Einmündung 28 des Zusatzluftkanals 16 gelegenen Bereich des Schmutzentsorgungskanals 16 gelangen. In diesem Kanalabschnitt 26 steht die auf den Kanalausgang 23 gerichtete Strömungskomponente 20′′ an, die die Schmutzpartikel 25 augenblicklich erfaßt und in Richtung des Ausgangs des Schmutzentsorgungskanals 16 befördert, wo sie, wie bekannt, entsorgt werden.

Die Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführung des erfindungsgemäßen Luftleitsystems 15.

Bei dieser Ausführungsform ist an den Schmutzentsorgungskanal 16 außer einem Zusatzluftkanal 17 noch ein Luftanschluß 19 angeschlossen. Der Luftanschluß 19 steht dabei direkt mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Mündung des Luftanschlusses 19 ist in die hintere Hüllwand 14 der Schmutzaustrittsöffnung 12 integriert. Die aus der Mündung des Luftanschlusses 19 austretende Saugluftströmung 30 weist, wie die Saugluftströmung 20 unterschiedliche Strömungskomponenten 30′ und 30′′ auf. Die Strömungskomponente 30′ ist dabei als pneumatische Führung auf die umlaufende Auflösewalze 3 gerichtet, während die Strömungskomponente 30′′ als Transportströmung auf den Kanalausgang 21 des Schmutzentsorgungskanals 16 weist.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Luftleitsystems 15. Bei dieser Ausführungsform ist an den Schmutzentsorgungskanal 16 lediglich ein Luftanschluß 19 angeschlossen. Der Luftanschluß 19, der, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2, an die Atmosphäre angeschlossen ist, ist in die hintere Hüllwand 14 der Schmutzaustrittsöffnung 12 integriert. Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 teilt sich der aus dem Luftanschluß 19 in den Schmutzentsorgungskanal 16 eintretende Saugluftstrom 30 in Strömungskomponenten 30′ und 30′′ auf. Die Strömungskomponente 30′ wird, wie bekannt, Bestandteil der "pneumatischen Führung", während die Strömungskomponente 30′′ für den Abtransport der in den Schmutzentsorgungskanal 16 eingedrungenen Schmutzpartikel 25 sorgt.

Die Schmutzabscheidung am Auflösewalzengehäuse einer Offenend-Spinnmaschine stellt im Hinblick auf eine einwandfreie Verarbeitung von Faserstoffen ein wichtiges Element dar. Es handelt sich dabei um eine sehr diffizile, empfindlich auf Strömungsveränderungen reagierende Vorrichtung. Bereits kleine Modifikationen an der Schmutzabscheidung beeinflussen das Ergebnis nicht nur in bezug auf die ausgeschiedene Schmutzmenge, sondern auch das Schmutzergebnis insgesamt.

Das erfindungsgemäße Luftleitsystem stellt insgesamt eine vorteilhafte Einrichtung dar, die es ermöglicht, ohne daß die Strömungsverhältnisse im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung negativ beeinflußt werden, auch problematische Schmutzpartikel sicher zu entsorgen.

Claims (7)

1. Offenend-Spinnvorrichtung mit einer Faserbandauflöseeinrichtung, deren Auflösewalzengehäuse eine Schmutzaustrittsöffnung zum Abführen von Schmutzpartikeln aus dem Gehäuse beziehungsweise zum Zuführen einer Luftströmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer, in Drehrichtung der Auflösewalze (3) gesehen, hinteren Hüllwand (14) der Schmutzaustrittsöffnung (12) ein Luftleitsystem (15) angeordnet ist.

2. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitsystem (15) einen vor der Hüllwand (14) verlaufenden Schmutzentsorgungskanal (16) sowie einen in den Schmutzentsorgungskanal einmündenden Zusatzluftkanal (17) aufweist.

3. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzentsorgungskanal (16) Kanalabschnitte (26, 27) mit entgegengesetzt wirksamen Luftströmungen (20′, 20′′ beziehungsweise 30′, 30′′) besitzt, wobei die Grenze zwischen den Kanalabschnitten (26, 27) im Bereich der Einmündung (28) des Zusatzluftkanales (17) verläuft.

4. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (1) des Kanalabschnittes (27) etwa 1/4 bis 1/3 der Gesamtlänge (L) des Schmutzentsorgungskanales (16) beträgt.

5. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine im Zusatzluftkanal (17) in Richtung der Auflösewalze (3) anstehende Saugluftströmung (20) beim Eintritt in den Schmutzentsorgungskanal (16) in Strömungskomponenten (20′, 20′′) aufteilt, wobei die auf die Auflösewalze (3) gerichtete Strömungskomponente (20′) im Kanalabschnitt (27) wirksam ist, während die entgegengesetzt wirksame Strömungskomponente (20′′) im Kanalabschnitt (26) ansteht.

6. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitsystem (15) einen vor der Hüllwand (14) der Schmutzaustrittsöffnung (12) verlaufenden Schmutzentsorgungskanal (16) sowie einen in den Schmutzentsorgungskanal einmünden, in die Hüllwand (14) integrierten, Luftanschluß (19) aufweist (Fig. 3).

7. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftleitsystem (15) einen Schmutzentsorgungskanal (16) aufweist, in den sowohl ein Zusatzluftkanal (17) als auch ein in die hintere Hüllwand (14) integrierter, an die Atmosphäre angeschlossener Luftanschluß (19) einmünden. (Fig. 2).