DE19709213A1 - Faserbandauflöseeinrichtung - Google Patents
FaserbandauflöseeinrichtungInfo
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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.
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