DE19709213A1 - Faserbandauflöseeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Faserbandauflöseeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Faserbandauflöseeinrichtungen mit einem Auflösewalzengehäuse, das in Walzendrehrichtung hinter der Faserbandzuführeinrichtung eine Schmutzaustrittsöffnung aufweist, sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und beispielsweise in der DE 29 04 841 A1 oder der DE 32 21 385 A1 beschrieben.

Bekanntlich stellt beim Offenend-Rotorspinnen die Schmutzabscheidung am Auflösewalzengehäuse ein im Hinblick auf eine einwandfreie Verarbeitung der Faserstoffe wichtiges Element dar.

Wenngleich die Technologie der Schmutzabscheidungseinrichtungen seit langem bekannt ist und relativ einfach erscheint, handelt es sich bei diesen Einrichtungen doch um sehr diffizile, empfindlich auf Veränderungen reagierende Vorrichtungen. Bereits kleine Modifikationen an der Schmutzabscheidung beeinflussen das Ergebnis nicht nur in bezug auf die ausgeschiedene Schmutzmenge, sondern auch das Spinnergebnis insgesamt.

Wie bekannt und beispielsweise in der DE 29 04 841 A1 beschrieben, wird das zwischen einer Faserbandeinzugswalze und einer Speisemulde zugeführte Faserband durch die Auflösewalze in Einzelfasern zerlegt. Bei diesem Vorgang werden auch weitestgehend Schmutzpartikel und Fasern getrennt.

Die Auflösewalze transportiert beide Bestandteile über eine Faserleitfläche 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 eine hohe Umfangsgeschwindigkeit beschleunigt. Die Masseteilchen, also Fasern und Schmutzpartikel, haben infolge der auf sie wirkenden Zentrifugalkraft das Bestreben, die Kreisbahn tangential zu verlassen, sobald die zwangsläufige mechanische Führung unterbrochen wird, wie dies im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung 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 Zusatzluftströmung ausgelegt. Diese auf die Auflösewalze gerichtete Zusatzluftströmung hält die Fasern, die im Verhältnis zu ihrer geringen Masse eine relativ große spezifische Oberfläche aufweisen, quasi als "pneumatische Führung" an der Auflösewalze fest. Schmutzpartikel, die aufgrund ihrer größeren Masse eine deutlich höhere kinetische Energie aufweisen, überwinden dagegen diese Luftströmung und werden tangential weggeschleudert.

Bei derartigen Vorrichtungen ist die Qualität der Reinigung, das heißt, das Maß der ausgereinigten Trash-Partikel sowie der Verlust an brauchbaren Fasern im hohen Maße von der richtigen Intensität und der Richtung des vorbeschriebenen Zusatzluftstromes abhängig.

Die bekannten Faserbandauflöseeinrichtungen, wie sie beispielsweise in der DE 29 04 841 A1 beschrieben sind, haben sich in der Praxis im Prinzip bewährt, es hat sich jedoch gezeigt, daß es bei derartig gestalteten Faserbandauflöseeinrichtungen während des Betriebes gelegentlich zu Problemen kommen kann, die auf eine unvollständige Auflösung des Faserbandes zurückzuführen sind.

Das heißt, bei den bekannten Faserbandauflöseeinrichtungen besteht die Gefahr, daß sich das zugeführte Faserband während des Betriebes allmählich verbreitert und schließlich aus dem Bereich der Auflösewalzengarnitur heraus in den Bereich der die Auflösewalzengarnitur begrenzenden Seitenflansche der Auflösewalze gelangt. In diesem Fall können sich unkontrolliert Faserklumpen aus dem Faserband lösen, was anschließend zu Garnfehlern oder Fadenbrüchen führt.

Um zu verhindern, daß das Faserband in den Bereich der Seitenflansche ausweichen kann, wurden die Seitenflansche der Auflösewalzen hinter entsprechende Wandungsteile des Auflösewalzengehäuses versenkt.

Die DE 32 21 385 A1 zeigt eine derartig gestaltete Einrichtung.

Durch den versenkten Einbau der Auflösewalzenseitenflansche konnte zwar das Auswandern des Faserbandes in diese Bereiche vermieden werden, der versenkte Einbau der Auflösewalzenseitenflansche führte jedoch zu einer deutlichen Verringerung der Breite der Schmutzaustrittsöffnung.

Da im Rotorgehäuse eines Offenend-Spinnaggregates während des Spinnprozesses Unterdruck herrschen muß, ist es notwendig stets eine bestimmte Luftmenge abzusaugen. Die Querschnittsreduzierung im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung führte zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit der in das Auflösewalzengehäuse eintretenden Zusatzluftströmung. Diese Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit führte wiederum zu Problemen beim Ausscheiden relativ leichter Trash-Partikel, da diese den kritischen Bereich der eintretenden, relativ starken Zusatzluftströmung jetzt zum Teil nicht mehr überwinden konnten. Dieser kritische Bereich ist insbesondere am unteren Rand der Schmutzaustrittsöffnung gegeben, da die Schmutzpartikel in diesem Bereich bereits einen großen Teil ihrer kinetischen Energie verloren haben, so daß die Gefahr besteht, daß die leichten Trash-Partikel durch den entgegenstehenden Luftstrom vollständig abgebremst und anschließend zur Auflösewalze zurückbefördert werden.

Ausgehend von Faserbandauflöseeinrichtungen der vorstehend beschriebenen Gattung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Faserbandauflöseeinrichtungen, insbesondere durch Modifikation des Auflösewalzengehäuses, 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 erfindungsgemäße Ausbildung der Innenwandung der Seitenwände des Auflösewalzengehäuses hat insbesondere den Vorteil, daß durch die Verbreiterung des Querschnittes im kritischen Strömungsbereich die Strömungsgeschwindigkeit der eintretenden Zusatzluftströmung deutlich reduziert und damit diese Zone entscheidend entschärft werden konnte.

Die Innenwandungen der Seitenwände divergieren dabei in Flugrichtung der ausgeschiedenen Schmutzpartikel. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Innenwandungen ist außerdem sichergestellt, daß die austretenden Schmutzpartikel nicht gegen die Innenwandungsflächen prallen und dabei ihre kinetische Energie verlieren. Das heißt, die divergierende Ausbildung der Innenwandungen gewährleistet, daß Trash-Partikel auch gegen die eintretende Luftströmung zuverlässig entsorgt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzen die Innenwandungen, wie im Anspruch 2 dargelegt, einen Innenbereich, der orthogonal zur Achse der Auflösewalze verläuft, sowie sich daran anschleißende, geneigt angeordnete Randbereiche.

Eine solche Ausbildung gewährleistet kontinuierliche Strömungsverhältnisse im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung, wobei die Luftströmung im kritischen Außenbereich am schwächsten ist.

Gemäß Anspruch 3 sind die Randbereiche dabei vorteilhafterweise als plane Flächen ausgebildet, da derartige plane Flächen relativ kostengünstig herstellbar sind.

Wie im Anspruch 4 dargelegt, beträgt der Neigungswinkel zwischen den Innenbereichen und den Randbereichen vorzugsweise zwischen 3° und 25°. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei Neigungswinkeln, die in diesem Bereich liegen, optimale Strömungsverhältnisse gegeben sind.

Die Neigungswinkel zwischen den Innenbereichen und den Randbereichen können dabei entweder, wie im Anspruch 5 beschrieben einheitlich ausgebildet sein, was die Fertigung vereinfacht oder, wie im Anspruch 6 dargelegt, jeweils unterschiedliche Winkelstellungen aufweisen. Eine solche Ausführungsform kann bei speziellen Spinnmaterialien Vorteile bringen, da auf diese Weise eine feinfühlige Anpassung der Strömungsverhältnisse möglich ist. Die Randbereiche enden vorteilhafterweise in einem Wandungsrand, der über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Dicke aufweist.

Wie im Anspruch 7 dargelegt, ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, daß die zum Wandungsrand hin, das heißt in Flugrichtung der Trash-Partikel, divergierende verlaufenden Innenwandungen der Seitenflächen des Auflösewalzengehäuses konvex gewölbt ausgebildet sind.

Die konvex gewölbten Innenwandungen beginnen dabei jeweils an einem Ringsegmentabschnitt, der im Bereich der Bohrung für die Auflösewalzenachse angeordnet ist und der orthogonal zur Achse der Auflösewalze verläuft.

Die konvexe Wölbung der Innenwandung erstreckt sich dabei übergangslos über den gesamten Wandungsabschnitt, was zu optimalen Strömungsverhältnissen führt.

Der Wandungsrand weist vorzugsweise, wie im Anspruch 8 dargelegt, über seine gesamte Länge eine gleichmäßige Dicke auf.

Gemäß Anspruch 9 ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, das Auflösewalzengehäuse einstückig auszubilden. Auf diese Weise werden bereits bei der Fertigung Übergangsspalten beziehungsweise Fugen, die erfahrungsgemäß bei Faserbandauflöseeinrichtungen potentielle Fehlerquellen darstellen, vermieden.

Die im Anspruch 10 beschriebene Doppelabstufung der Walzenaufnahmeöffnung führt in Verbindung mit einer entsprechenden Ausbildung des vorderen Abdeckflansches der Auflösewalze zu einer labyrinthartigen Abdichtung der Walzenaufnahmeöffnung. Auf diese Weise können der Eintritt von Falschluft und damit Verflugung weitestgehend vermieden werden.

Die vorteilhafte Ausbildung gemäß der Ansprüche 11 und 12 ermöglicht den Einsatz eines auswechselbar angeordneten Faserleitkanales. Dieser Faserleitkanal kann im Bedarfsfall problemlos ein- oder ausgebaut werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispielen entnehmbar.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Offenend-Spinnaggregat mit einer in einem Deckelelement angeordneten Faserbandauflöseeinrichtung,

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Auflösewalzengehäuses der Faserbandauflöseeinrichtung, in Vorderansicht,

Fig. 3 das Auflösewalzengehäuse gemäß Fig. 2, in Ansicht des Pfeiles X,

Fig. 4 ein weiteres, bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Auflösewalzengehäuses, in Vorderansicht,

Fig. 5 das Auflösewalzengehäuse gemäß Fig. 4, in Ansicht des Pfeiles Y.

Das in Fig. 1 dargestellte Offenend-Spinnaggregat beträgt insgesamt die Bezugszahl 1.

Das Spinnaggregat verfügt, wie bekannt, über ein Rotorgehäuse 2, in dem ein Spinnrotor 3 mit hoher Drehzahl umläuft. Der Spinnrotor 3 ist dabei mit seinem Rotorschaft 4 im Zwickel einer Stützscheibenlagerung 5 abgestützt und wird durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 angestellt ist, beaufschlagt.

Das an sich nach vorne hin offene Rotorgehäuse 2 ist während des Betriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8, in das eine (nicht näher dargestellte) Kanalplatte mit einer Dichtung 9 eingearbeitet ist, verschlossen. Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem über eine entsprechende Absaugleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.

In das Deckelelement 8 ist ein vorzugsweise auswechselbarer Kanalplattenfortsatz, ein sogenannter Kanalplattenadapter 12, eingelassen, der die Fadenabzugsdüse 13 sowie den Mündungsbereich des Faserleitkanales 14 aufweist. An die Fadenabzugsdüse 13 schließt sich ein Fadenabzugsröhrchen 15 an. Am Deckelelement 8, das um die Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert ist, ist zum Beispiel über Schraubenbolzen 18 sowie entsprechende Paßmittel ein Auflösewalzengehäuse 17 festgelegt. Das Deckelelement 8 weist rückseitig Lagerkonsolen 19, 20 zur Lagerung der Auflösewalze 21 beziehungsweise des Faserbandeinzugszylinders 22 auf. Die Auflösewalze 21 wird im Bereich ihres Wirtels 23 durch einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen 24 angetrieben, während der (nicht dargestellte) Antrieb des Faserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die auf eine maschinenlange Antriebswelle 25 geschaltet ist.

Das Auflösewalzengehäuse 17, das anhand der Fig. 2 bis 5 näher erläutert wird, ist während des Spinnprozesses durch einen Verschlußdeckel 26, der durch einen Hebel 27 gesichert ist, nach vorne verschlossen. Im unteren Bereich weist das Auflösewalzengehäuse 17 eine in Drehrichtung der Auflösewalze hinter dem Faserbandeinzugszylinder 22 angeordnete Schmutzaustrittsöffnung 28 auf, durch die die aus dem Faserband ausgelösten Schmutzpartikel 29 ausgeschieden und über die schematisch dargestellte Schmutzabtransporteinrichtung 30 entsorgt werden können.

Die Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auflösewalzengehäuses 17. Das Auflösewalzengehäuse 17 verfügt über eine Walzenaufnahmeöffnung 31, die an ihrer Vorderseite eine Doppelabstufung 32 aufweist. In die rückwärtige Grundfläche 33 der Walzenaufnahmeöffnung 31 ist eine Bohrung 34 eingearbeitet, die vom Wirtel 23 der Auflösewalze 21 durchfaßt wird.

Die Umfangsfläche 35 der Walzenaufnahmeöffnung 31 ist zwischen der Faserbandeinspeisestelle, die durch die Bohrung 36 für den Faserbandeinzugszylinder 22 erkennbar ist, und der Prallwand 3 offen und bildet in diesem Bereich unter anderem eine Schmutzaustrittsöffnung 28. Die Walzenaufnahmeöffnung 31 wird außerdem durch eine Stufenbohrung 38 tangiert, die der Aufnahme eines auswechselbar festlegbaren Faserleitkanales 14 dient. Die Stufenbohrung 38 läuft in einer tangentialen Verlängerung 39 in der Walzenaufnahmeöffnung 31 aus. Das Auflösewalzengehäuse 17 besitzt außerdem eine Lagerbohrung 40 für den Verriegelungshebel 27 sowie Gewindebohrung 41 zur Befestigung des Auflösewalzengehäuses 17 am Deckelelement 8.

Das Auflösewalzengehäuse 17 weist eine vordere 43 und eine hintere 44 Seitenwand auf. Die Seitenwände 43, 44 sind jeweils orthogonal zur Achse 42 der Auflösewalze 21 angeordnet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 2 und 3 besteht die Innenwandung 45 der Seitenwände 43, 44 jeweils aus drei Wandungsabschnitten. Die Innenbereiche 46 sind orthogonal zur Achse 42 der Auflösewalze 21 angeordnet, das heißt, sie verlaufen parallel zueinander. Die anschließenden Randbereiche 47, 48 der Seitenwände 43, 44 sind jeweils nach außen geneigt, das bedeutet, die aneinander gegenüberliegenden Randbereiche der Seitenwände 43, 44 divergieren zum Wandungsrand 49 hin. Die Fläche der Randbereiche 47, 48 ist dabei bezüglich der Achse 42 der Auflösewalze 21 unter einem Winkel α < 90°, vorzugsweise unter einem Winkel α 93° bis 115° angeordnet.

Beim Ausführungsform gemäß der Fig. 4 und 5 sind die Innenwandungen der Seitenwände des Auflösewalzengehäuses gegenüber der vorbeschriebenen Ausführungsform der Fig. 2 und 3 modifiziert. Das heißt, bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Innenwandungen 45 der Seitenwände 43, 44 jeweils gewölbt ausgebildet und bestehen aus einem Ringsegmentabschnitt 50, der orthogonal zur Achse 42 der Auflösewalze 21 angeordnet ist, sowie von diesem Ringsegmentabschnitt 50 ausgehenden, durchgängig gewölbten Anschlußinnenflächen 51.

Die einander gegenüberliegenden Anschlußinnenflächen 51 der Seitenwände 43, 44 verlaufen auch hier divergierend. Die Radien r, r', r'' etc. der Wölbung sind dabei so gewählt, daß die Anschlußinnenflächen 51 in einem Wandungsrand 49 auslaufen, der auf seiner gesamten Länge die gleiche Dicke "d" aufweist.

Claims (12)

1. Faserbandauflöseeinrichtung eines Offenend-Spinnaggregates mit einem Auflösewalzengehäuse, das in/an einem schwenkbar gelagerten Deckelelement des Spinnaggregates festgelegt ist und eine in Drehrichtung der Auflösewalze hinter einer Faserbandeinspeisestelle angeordnete Schmutzaustrittsöffnung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflösewalzengehäuse (17) Seitenwände (43, 44) aufweist, deren Innenwandungen (45) wenigstens im Bereich der Schmutzaustrittsöffnung (28) zu einem Wandungsrand (49) hin divergieren.

2. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandungen (45) parallel angeordnete Innenbereiche (46) sowie sich daran anschließende, divergierend verlaufende Randbereiche (47, 48) aufweisen.

3. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (47, 48) als plane Flächen ausgebildet sind.

4. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α zwischen den parallelen Innenbereichen (46) und den divergierenden Randbereichen (47, 48) zwischen 3° und 25° beträgt.

5. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (47, 48) der Innenwandungen (45) bezüglich der Innenbereiche (46) einen einheitlichen Winkel α aufweisen.

6. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (47) und die Randbereiche (48) der Innenwandungen (45) gegenüber den Innenbereichen (46) jeweils unterschiedliche Winkel α aufweisen.

7. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (43, 44) jeweils über eine Innenwandung (45) mit einem orthogonal zur Achse (42) der Auflösewalze (21) angeordneten Ringsegmentabschnitt (50) sowie über eine konvex gewölbt ausgebildete Anschlußinnenfläche (51) verfügen, so daß die Innenwandungen (45) der Seitenwände (43, 44) zum Wandungsrand (49) hin zunehmend divergieren.

8. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gewölbten Anschlußinnenflächen (51) so ausgebildet sind, daß sie jeweils an einem Wandungsrand (49) auslaufen, der über seine gesamte Länge eine gleichbleibende Stärke (d) aufweist.

9. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflösewalzengehäuse (17) einstückig ausgebildet ist.

10. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Auflösewalzengehäuse (17) angeordnete Walzenaufnahmeöffnung (31) auf ihrer Vorderseite über eine Doppelabstufung (32) verfügt.

11. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Auflösewalzengehäuse (17) eine Bohrung (38) zur Aufnahme eines auswechselbar angeordneten Faserleitkanales (14) eingearbeitet ist.

12. Faserbandauflöseeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (38) eine Stufe (52) aufweist und über eine tangentiale Ausarbeitung (39) an die Walzenaufnahmeöffnung (31) angeschlossen ist.