DE19548673A1 - Wickeldorn-Doffverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entnahme des Spinngutes aus einer Zentrifuge einer Zentrifugenspinnmaschine oder Vakuumspinnmaschine mit einem Doffer.

Neben den zwei grundsätzlich verschiedenen Spinnverfahren des Ringspinnens und des Rotorspinnens ist zum Beispiel aus der DE 9 17 562 oder aus der DE 29 37 016 das Zentrifugenspinnverfahren bekannt, das die Vorteile der beiden anderen Spinnverfahren in sich vereint. Das Ringspinnen ist ein relativ langsames Verfahren, das aber besonders feines und gleichmäßiges Garn liefert. Demgegenüber arbeitet das Rotorspinnen mit bis zu 4- facher Geschwindigkeit, liefert aber Garn in einer geringeren Qualität.

Mit dem Zentrifugenspinnverfahren lassen sich Garne aus Wolle, Baumwolle, synthetischen Fasern oder Mischungen hiervon, insbesondere im feineren Garnbereich, spinnen. Dabei werden die Fasern in einer sich schnell drehenden Zentrifuge, in die sie aus einem Streckwerk als sogenanntes Faserbändchen zugeführt werden, durch Verdrehen zu Garn gesponnen. Dem Streckwerk werden die Fasern aus einer Kanne als Streckenband zugeführt.

Die Zentrifuge ist ein Spinntopf, in den das Faserbändchen über ein sich hin- und herbewegendes (changierendes) Rohr zugeführt wird und sich aufgrund der Fliehkraft an der Zentrifugenwandung anlegt.

Mit dem Zentrifugenspinnverfahren lassen sich bei hoher Garnqualität hohe Spindeldrehzahlen und damit eine hohe Ausbringung erreichen. Um die Leistung weiter zu optimieren, ist es erforderlich, die Zentrifugendrehzahlen weiter zu erhöhen, was jedoch einen sehr hohen Energie- und Kapitaleinsatz verlangt. Zur Verringerung des Energieeinsatzes und zur Sicherstellung einer hohen Wirtschaftlichkeit sind verschiedene Verfahren getestet worden, von denen jedoch nur das Vakuum-Spinnverfahren zu zufriedenstellenden Ergebnissen führte.

Das Prinzip des Vakuum-Spinnverfahrens wird in der internationalen Patentanmeldung PCT/EP94/01415 beschrieben. Ferner wird in dieser Anmeldung eine Vorrichtung hierzu beschrieben, bei der die Zentrifuge innerhalb eines Zentrifugengehäuses drehbar angeordnet ist und der Innenraum zwischen der Zentrifuge und dem Gehäuse mit Unterdruck, vorzugsweise mit Vakuum, beaufschlagbar ist. Innerhalb der Zentrifuge, in die bei sehr hohen Drehzahlen eingesponnen wird, herrscht normaler Luftdruck.

Sobald das gewünschte Garnvolumen in die Zentrifuge eingebracht worden ist, wird der Spinnvorgang unterbrochen und das Garn aus der Zentrifuge entnommen. Dazu greift ein sogenannter Doffer mit einer drehbar gelagerten Doffspindel in die rotierende Zentrifuge ein. Sodann wird die Drehzahl der Zentrifuge auf 0 oder bis auf eine geringe Drehzahl reduziert, bei der die Garnwicklung auf die Doffspindel oder eine darauf befindliche Hülse aufschrumpft, so daß sie zusammen mit dem Doffer entnommen werden kann.

Eine andere Möglichkeit zur Entnahme des Garns aus der Zentrifuge besteht darin, daß die Zentrifuge durch Umspulen des Garns geleert wird, wodurch dem Garn zusätzliche Drehungen erteilt werden. So ist aus der DE 32 39 386 zum Beispiel bekannt, daß das Garn bei weiterlaufender Zentrifuge umgespult werden kann.

Auch aus der PCT/EP94/01415 ist es bekannt, beim sogenannten Stufenspinnverfahren das Garn nach Füllung der Zentrifuge unter fortgesetzter Drehungserteilung aus der Zentrifuge herauszuziehen und auf eine Spule aufzuwickeln, die außerhalb der Zentrifuge gelagert ist.

Bei einem derartigen Umspulvorgang werden dem Garn stets weitere Drehungen erteilt und der Grundaufbau der beim Einspinnen in die Zentrifuge gewählten Fadenablage geht durch das Umspulen verloren.

Ferner ist es aus der PCT/EP94/01415 bekannt, einen Dorn in die noch rotierende Zentrifuge einzuführen, wobei es zu einem Umspulvorgang kommt, so daß sich am Ende der Operation das Garn auf dem Dorn befindet.

Dabei ist es erforderlich, das Garn anschließend erneut vom Doffdorn auf eine Spule umzuspulen. Während der für diesen weiteren Umspulvorgang benötigten Zeit kann der Doffer keine weiteren Doffvorgänge an anderen Spinnstellen ausführen. Daher kann dieses Doffverfahren lediglich bei einer Spinnmaschine mit nur wenigen Spinnstellen eingesetzt werden oder es muß an jeder einzelnen Spinnstelle ein eigener Doffer angeordnet sein, was sehr viel höhere Kosten verursacht.

Sowohl beim Umspulen des Garns auf einen in der Zentrifuge befindlichen Dorn als auch beim Umspulen des Garns auf eine außerhalb der Zentrifuge gelagerte Spule bereitet ein möglicher Fadenbruch große Probleme, da dann das freie Garnende in der rotierenden Zentrifuge gesucht werden muß, was nur mit erheblichem Aufwand zu lösen ist.

Demgegenüber ergibt das Aufschrumpfen des Spinngutes auf die Doffspindel oder eine darauf befindliche Hülse durch Reduzierung der Zentrifugendrehzahl einen relativ lockeren Garnkops, der nur relativ niedrige Geschwindigkeiten beim anschließenden Umspulen ermöglicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Zentrifuge auf einfache Weise ohne zusätzliche Drehungserteilung auf das Garn und unter Beibehaltung des Grundprinzips der beim Einspinnen gewählten Fadenablage geleert wird, wobei die vollständige Entnahme des Spinnguts aus der Zentrifuge auch nach einem Fadenbruch problemlos möglich ist und ein fester Kops entsteht, der hohe Umspulgeschwindigkeiten ermöglicht. Dabei soll der Doffer schnellstmöglich wieder für einen weiteren Doffvorgang einsetz­ bar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gesponnene Faden aus der sich drehenden Zentrifuge auf eine auf dem Doffdorn gehaltene Hülse gewickelt wird.

Dadurch entsteht auf einfache Weise ein fester Kops, der ein Umspulen bei höheren Geschwindigkeiten (bis zu 1.500 m/min) ermöglicht. Dabei wird dem Garn keine zusätzliche Drehung erteilt, und das Grundprinzip der zuvor gewählten Fadenablage in der Zentrifuge bleibt erhalten. Die Fadenspannung bei dem Wickelvorgang kann durch die Zentrifugendrehzahl unter Beachtung der Durchmesserverhältnisse und der Luftströmungen beeinflußt werden. Nach dem Doffvorgang kann die Hülse zum nachfolgenden Umspulen vom Doffdorn entfernt werden, so daß der Doffer direkt für weitere Doffvorgänge einsetzbar ist.

Da der gesponnene Faden auf eine auf dem Doffdorn gehaltene Hülse gewickelt wird, kann die Zentrifuge auch nach einem möglichen Fadenbruch problemlos geleert werden. In diesem Fall wird die Drehzahl der Zentrifuge vorzeitig bis zum Stillstand reduziert, so daß das Spinngut auf die auf dem Doffdorn gehaltene Hülse aufschrumpft und anschließend als aufgeschrumpfter Körper mit dem Doffer aus der Zentrifuge entnommen werden kann. Somit gewährleistet dieses Verfahrensprinzip den Fortgang der Spinngutentnahme auch im Störungsfall.

Auf besonders einfache Weise kann mit dem Umspulen des Fadens auf den Doffdorn dadurch begonnen werden, daß der Doffdorn nach der Beendigung des Spinnvorganges koaxial zur Zentrifugenachse in die sich drehende Zentrifuge verfahren wird und das freie Fadenende des Spinngutes, das durch eine Sehnenbildung bei Beendigung des Spinnvorganges entstanden ist, vom Doffdorn erfaßt wird.

Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen Doffer auf, der einen drehfesten Doffdorn hat, auf dem eine Hülse abnehmbar befestigt ist. Es ist jedoch auch möglich, daß sich der Doffdorn mit einer Geschwindigkeit dreht, die niedriger oder höher als die Zentrifugendrehzahl ist. Die für den Umspulvorgang benötigte Zeit ergibt sich aus der Differenz zwischen Zentrifugen­ geschwindigkeit und Drehgeschwindigkeit des Doffdorns.

Auf besonders einfache Weise kann die Hülse auf dem Doffdorn dadurch gehalten werden, daß mindestens eine elastische Manschette, vorzugsweise aus Gummi, auf dem Doffdorn vorgesehen ist, die mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Dadurch ist die Hülse zum Doffdorn zentriert und kann auf einfache Weise durch Abstellen der Druckluftzufuhr vom Doffdorn freigegeben werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 Querschnitt durch eine auf einem Doffer gehaltene Hülse,

Fig. 2 Alternative Ausführungsform eines Doffdorns,

Fig. 3 Ansicht der in einer Zentrifuge nach Beendigung des Spinnvorganges ausgebildeten Fadensehne.

Das Wickeldorn-Doffverfahren kommt bei einer nicht näher dargestellten Vakuumspinnmaschine zum Einsatz, die in Längsbauweise ausgeführt ist. Dabei können bis zu 100 oder mehr Spinnstellen an einer Längsseite der Maschine in einem Spinnstellenabstand t (Teilung) nebeneinander angeordnet sein. Unterhalb der Spinnstellen befinden sich die Kannen, aus denen den einzelnen Spinnstellen das Streckenband über ein Streckwerk von unten zugeführt wird.

An jeder Spinnstelle befindet sich eine in einem Gehäuse um eine senkrechte Achse 7 rotierende Zentrifuge 9, innerhalb der der eigentliche Spinnvorgang stattfindet. Das aus dem Streckwerk einer Spinnstelle aus tretende Faserbändchen wird der Zentrifuge 9 von unten her über ein sich hin- und herbewegendes (changierendes) Spinnrohr 12 zugeführt. Die Zentrifugen 9 rotieren in den Zentrifugengehäusen unter Unterdruck (idealerweise Vakuum), wobei Drehzahlen bis zu 72.000 U/min möglich sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Doffer 1 weist einen drehfesten Doffdorn 2 auf, der mit dem Doffer 1 koaxial zur Zentrifugen­ achse verfahren werden kann. Am Doffdorn 2 sind zwei Gummi­ manschetten 3 vorgesehen, die über eine Längsbohrung 4 und jeweils eine Querbohrung 5 mit Druckluft beaufschlagt werden können. Dadurch wölben sich die Gummimanschetten 3 derart nach außen, daß eine Hülse 6 koaxial zur Längsachse 7 des Doffdorns 2 gehalten wird.

An ihrem unteren freien Ende ist die Hülse 6 mit Zacken 8 kronenförmig ausgebildet, die beim Eintauchen in die Zentrifuge 9 das freie Garnende, das als Sehne 10 in der Zentrifuge liegt, erfassen und so den Wickelvorgang starten.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Hülse 6 an ihrem freien Ende auch hakenförmig oder zinnenförmig ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, daß der Doffdorn 2 einen Stift 11 aufweist, durch den das sehnenförmig ausgebildete freie Fadenende 10 erfaßt wird (Fig. 2).

Der Doffer 1 kann am Gestell der Spinnmaschine oder an einem zwischen den einzelnen Spinnstellen verfahrbaren Bedienwagen derart befestigt sein, daß der Doffdorn 2 koaxial zur Zentrifugenachse verfahrbar ist.

Claims (5)

1. Verfahren zur Entnahme des Spinngutes aus einer Zentrifuge einer Zentrifugenspinnmaschine oder Vakuumspinn­ maschine mit einen Doffdorn, dadurch gekennzeichnet, daß der gesponnene Faden aus der sich drehenden Zentrifuge (9) auf eine auf dem Doffdorn (2) gehaltene Hülse (6) gewickelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß der Doffdorn (2) nach der Beendigung des Spinnvorganges koaxial zur Zentrifugenachse (7) in die sich drehende Zentrifuge (9) verfahren wird und das freie Fadenende (10) vom Doffdorn (2) oder von der Hülse (6) erfaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugendrehzahl nach einem Fadenbruch langsam bis zum Stillstand der Zentrifuge (9) reduziert wird.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Doffer (1) einen insbesondere drehfesten Doffdorn (2) aufweist, auf dem eine Hülse (6) abnehmbar befestigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Doffdorn (2) zum Halten der Hülse (6) mindestens eine elastische Manschette (3), vorzugsweise aus Gummi, aufweist, die mit Druckluft beaufschlagbar ist/sind.