Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Offenend-Spinnen mit
einer Auflösewalze, einem Spinnrotor sowie einem aufgelöste
Fasern in einem Saugluftstrom von der Auflösewalze zum Spinnrotor
transportierenden, eine Austrittsmündung aufweisenden
Faserzuführkanal, der sich in Transportrichtung verjüngt, auf
seinem Transportweg eine Umlenkstelle aufweist, wodurch im
Faserzuführkanal eine Innenbahn und eine Außenbahn gebildet wird,
und im Abstand vor dem engsten Querschnitt mit einer einen Teil
des Saugluftstromes abführenden Bypass-Öffnung versehen ist, die
sich nach der Umlenkstelle an der Innenbahn befindet.
Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DE 39 16 238 A1 Stand
der Technik. Bei derartigen Vorrichtungen ist eine möglichst
große Menge des Saugluftstromes erwünscht, damit sich keine
Störungen im Fasertransport oder Verflugungen im Bereich der
Auflösewalze ergeben können. Die Luftmenge des Saugluftstromes
ist jedoch durch den engsten Querschnitt, der sich in der Regel
an der Austrittsmündung befindet, sowie durch den installierten
Unterdruck festgelegt. Aus Gründen der Energieeinsparung ist man
bestrebt, das Druckgefälle möglichst klein zu halten. Der engste
Querschnitt jedoch ist begrenzt durch den Durchmesser des Spinn
rotors, der bei den heute üblichen Drehzahlen von 130.000 min
und mehr deutlich unter 30 mm liegt. Kleine Austrittsmündungen
führen jedoch dazu, dass sich, wie erwähnt, Verflugungen im
Bereich der Auflösewalze ergeben können.
Mittels der durch den genannten Stand der Technik bekannten
Bypass-Öffnung kann der Ansaugquerschnitt im Bereich der
Auflösewalze vergrößert werden, so dass trotz eines engen
Querschnitts an der Austrittsmündung des Faserzuführkanals eine
ausreichend große Luftmenge angesaugt werden kann. Ein Teil des
Saugluftstromes wird durch die Bypass-Öffnung bereits abgeleitet,
bevor sie den engsten Querschnitt erreicht. Dadurch, dass bei der
bekannten Vorrichtung die Bypass-Öffnung in Transportrichtung
nach der Umlenkstelle und auf der Innenbahn des Faserzuführkanals
liegt, soll erreicht werden, dass mit der durch die Bypass-
Öffnung abgeleiteten Abluft keine Fasern mit abgeleitet werden,
sondern dass alle Fasern die Austrittsmündung erreichen und im
Spinnrotor abgelegt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die
Fasern, die nach der Umlenkstelle auf die Außenbahn des Faser
zuführkanals gelangen, dort nicht bleiben, sondern sich bald
darauf wieder über den gesamten Querschnitt des Faserzuführkanals
verteilen. Dies hat dazu geführt, dass bei der bekannten
Vorrichtung im Bereich der Bypass-Öffnung die Fasern wieder an
der Innenbahn anliegen und dass ein Teil der Fasern mit der
Abluft durch die Bypass-Öffnung abgeführt wird.
Die Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, in Ausgestaltung der
eingangs genannten Vorrichtung diese Nachteile zu vermeiden und
dafür zu sorgen, dass unter Beibehaltung der Vorteile der
bekannten Bypass-Öffnung keine Fasern vorzeitig abgeführt werden,
sondern dass alle Fasern in den Spinnrotor gelangen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Bypass-Öffnung
unmittelbar nach der Umlenkstelle angeordnet ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass das
Beharrungsvermögen der Fasern im Saugluftstrom immerhin so groß
ist, dass die Fasern nach der Umlenkstelle eine, wenn auch kleine
Wegstrecke benötigen, bis sie von der Außenbahn wieder über den
gesamten Querschnitt des Faserzuführkanals verteilt werden und
auch an die Innenbahn gelangen. Wenn also die Bypass-Öffnung
unmittelbar nach der Umlenkstelle an der Innenbahn des
Faserzuführkanals angeordnet wird und vorzugsweise die
Einlassöffnung des Abluftkanals ist, welcher der
Transportrichtung des Faserzuführkanals entgegengerichtet ist,
dann darf man davon ausgehen, dass alle Fasern an der
Bypass-Öffnung vorbeigeführt werden, ohne in unerwünschter Weise
abgeleitet zu werden.
Häufig werden Faserzuführkanäle aus mehreren Teilkanälen
zusammengesetzt, beispielsweise dann, wenn der Bereich der
Austrittsmündung in einem gesonderten Adapter angeordnet ist,
welcher den speziellen Abmessungen eines Spinnrotors angepasst
ist. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht somit
der Faserzuführkanal aus zwei Teilkanälen und weist an der
Umlenkstelle eine Trennfuge auf, an welcher sich die
Bypass-Öffnung befindet. Auf diese Weise lässt sich die
Umlenkstelle fertigungstechnisch günstig herstellen, wobei der
Faserzuführkanal an der Umlenkstelle dann in der Regel einen
Knick aufweist. Ein solcher Knick ist insbesondere geeignet, die
Fasern von der Innenbahn weg und kurzzeitig auf die Außenbahn zu
führen.
Es ist günstig, wenn die Austrittsmündung des Faserzuführkanals
und die Bypass-Öffnung an eine gemeinsame Unterdruckquelle
angeschlossen sind. Hierbei handelt es sich dann um diejenige
Unterdruckquelle, an welche der Spinnrotor zur Erzeugung des
benötigten Saugluftstromes ohnehin angeschlossen ist.
Wie bereits erwähnt, sollte im Bereich der Auflösewalze eine
ausreichend große Luftmenge vorhanden sein. Die Zuluft in diesem
Bereich wird üblicherweise durch eine am Umfang der Auflösewalze
befindliche Schmutzabscheideöffnung zugeführt. Gerade an dieser
Stelle jedoch ist es nicht erwünscht, eine zu große
Geschwindigkeit der Saugluftströmung zu haben, damit das
Abscheiden von leichten Schmutzbestandteilen nicht beeinträchtigt
wird. Durch die DE 196 18 414 A1 ist es daher bekannt geworden,
die Luftgeschwindigkeit an der Schmutzabscheideöffnung dadurch
wirksam zu verringern, dass hinter der Schmutzabscheideöffnung,
aber in deutlichem Abstand vor Beginn des Faserzuführkanals eine
zusätzliche Zuluftöffnung vorgesehen wird. Diese zusätzliche
Zuluftöffnung kann in weiterer Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung eine den Saugluftstrom unterstützende Bypass-Zuluft
öffnung sein. Dadurch wird die Luftmenge in erwünschter Weise
dort erhöht, wo sich die Fasern von der Auflösewalze ablösen und
in den Faserzuführkanal eintreten sollen, ohne dass dann, falls
eine Schmutzabscheideöffnung vorhanden ist, an dieser Stelle die
Luftgeschwindigkeit zu stark erhöht wird. Dieser sogenannte
doppelte Bypass führt, wie sich herausgestellt hat, zu günstigen
Strömungsverhältnissen im Faserzuführkanal.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht auf eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zum Offenend-Spinnen,
Fig. 2 in stark vergrößerter Darstellung eine Teilansicht der
Fig. 1 im Bereich der Umlenkstelle des Faserzuführkanals.
Die Vorrichtung zum Offenend-Spinnen enthält eine Zuführ- und
Auflöseeinrichtung 1, mit welcher in bekannter Weise ein
zugeführtes Faserband 2 zu einzelnen Fasern 3 aufgelöst und in
dieser Form dem eigentlichen Spinnaggregat 4 zugeführt wird, in
welcher in nicht dargestellter Weise der Faden gesponnen wird.
Die Zuführ- und Auflöseeinrichtung 1 enthält ein Schwenkgehäuse
5, welches um eine nicht dargestellte Schwenkachse verschwenkbar
ist und bei Betrieb unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 7
an einem stationär angeordneten Rotorgehäuse 6 anliegt.
Das in einzelne Fasern 3 aufzulösende Faserband 2 wird mittels
einer Zuführwalze 8 zugeführt, der in bekannter Weise ein
Zuführtisch 9 zugeordnet ist, der unter der Wirkung einer nicht
dargestellten Belastungsfeder verschwenkbar und an die
Zuführwalze 8 andrückbar ist. Der Zuführwalze 8 folgt eine
stationäre Faserbartstütze 10, mit welcher das Ende des
aufzulösenden Faserbandes 2, der sogenannte Faserbart 11, in die
Garnitur 12 einer schnell rotierenden Auflösewalze 13
hineingedrückt wird. Die Garnitur 12 besteht in bekannter Weise
aus Nadeln oder Sägezähnen.
Im Rotorgehäuse 6 befindet sich ein schnell rotierender
Spinnrotor 14, der auf einen Schaft 15 aufgepresst ist, welcher
die Rückwand des Rotorgehäuses 6 abgedichtet durchdringt. Der
Schaft 15 ist außerhalb des Rotorgehäuses 6 in nicht
dargestellter Weise gelagert und angetrieben.
Das Rotorgehäuse 6 umschließt eine Unterdruckkammer 16, in
welcher der Spinnrotor 14 angeordnet ist. Die Unterdruckkammer 16
ist besaugt, wozu das Rotorgehäuse 6 an eine nicht dargestellte
Unterdruckquelle angeschlossen ist. Die Saugrichtung ist mit dem
Pfeil A bezeichnet.
Ein Faserzuführkanal 17 verbindet die Auflösewalze 13 mit dem
Spinnrotor 14. Der sich in Transportrichtung B verjüngende
Faserzuführkanal 17 dient dem Führen eines durch die Unterdruck
quelle erzeugten Saugluftstromes, mit welchem die von
der Auflösewalze 13 vereinzelten Fasern 3 dem Spinnrotor 14
zugeführt werden. Der Beginn 18 des Faserzuführkanals 17 befindet
sich an derjenigen Stelle der Auflösewalze 13, an welcher sich
die Fasern 3 auf Grund der Zentrifugalkraft ablösen, wobei dieser
Ablösevorgang durch einen möglichst großen Saugluftstrom
unterstützt werden soll. Die Austrittsmündung 19, die zugleich
der engste Querschnitt des Faserzuführkanals 17 ist, befindet
sich im Innern des Spinnrotors 14. Hierzu weist der Spinnrotor 14
eine offene Vorderseite 20 auf, in welche die Austrittsmündung 19
des Faserzuführkanals 17 hineinragt.
Auf der Bedienungsseite weist das Rotorgehäuse 6 eine Öffnung 21
auf, die größer ist als der größte Durchmesser des Spinnrotors
14. Durch diese Öffnung 21 kann der Spinnrotor 14 ein- und
ausgebaut werden. Bei Betrieb ist die Öffnung 21 durch den mit
der Ringdichtung 7 versehenen Fortsatz des Schwenkgehäuses 5
verschlossen. An der offenen Vorderseite 20 ist dabei jedoch ein
Überströmspalt 22 belassen, so dass der im Rotorgehäuse 6
vorhandene Unterdruck auch im Innern des Spinnrotors 14 vorhanden
ist. Über diesen Überströmspalt 22 soll der Saugluftstrom in
Pfeilrichtung A abgeführt werden, ohne dass jedoch die zu
verspinnenden Fasern 3 mit abgeführt werden.
Der Bereich der Austrittsmündung 19 des Faserzuführkanals 17
befindet sich in einem sogenannten Adapter 23, welcher dem
letzten Stück des Faserzuführkanals 17 zugeordnet ist und welcher
Bestandteil des Schwenkgehäuses 5 ist. Im Adapter 23 befindet
sich somit ein den Endbereich des Faserzuführkanals 17
bildender Teilkanal 24, während der Anfangsbereich des
Faserzuführkanals 17 als im Schwenkgehäuse 5 befindlicher
Teilkanal 25 ausgebildet ist. Zwischen den beiden Teilkanälen 24
und 25, also an der Trennstelle zwischen dem Adapter 23 und dem
übrigen Teil des Schwenkgehäuses 5, befindet sich eine Trennfuge
26, die zugleich als Umlenkstelle 27 des Faserzuführkanals 17
ausgebildet ist. Der Bereich dieser Umlenkstelle 27 ist in Fig.
2 deutlicher zu erkennen, wobei die strichpunktiert eingetragenen
Linien die gedachte Fortsetzung des Teilkanals 25 zeigen, von der
die Richtung des nachfolgenden Teilkanals 24 deutlich abweicht.
Ab der Umlenkstelle 27 gibt es im Teilkanal 24 des
Faserzuführkanals 17 somit eine Innenbahn 28 und eine Außenbahn
29 für die im Saugluftstrom zu transportierenden Fasern 3.
Die Erfindung strebt an, dass die Fasern 3 an der Umlenkstelle 27
zur Außenbahn 29 gelangen, jedenfalls aber unmittelbar nach der
Umlenkstelle 27 einen sicheren Abstand von der Innenbahn 28
aufweisen sollen. Die aus der Austrittsmündung 19 austretenden
Fasern 3 gelangen dann auf eine im Inneren des Spinnrotors 14
befindliche, sich konisch erweiternde Rutschwand 30, von welcher
sie in die sogenannte Fasersammelrille 31 gelangen, die den
größten Innendurchmesser des Spinnrotors 14 definiert. In der
Fasersammelrille 31 sammeln sich die Fasern 3 in bekannter Weise
zu einem Faserring, von welchem über einen im Adapter 23
befindlichen Fadenabzugskanal 32 der ersponnene Faden abgezogen
wird.
Im Allgemeinen liegt an der Austrittsmündung 19 der engste
Querschnitt des Faserzuführkanals 17 vor. Auch wenn, wie häufig
üblich, das letzte Stück des Teilkanals 24 nicht mehr sich
verjüngend, sondern zylindrisch ausgestaltet ist, ist der engste
Querschnitt zumindest nicht weit von der Austrittsmündung 19
entfernt.
Wenn nun der Spinnrotor 14 einen sehr kleinen Durchmesser
aufweist, ist dann, wenn man den Unterdruck nicht erhöhen will,
die Luftmenge des Saugluftstromes, die aus der Austrittsmündung
19 austritt, begrenzt. Auf der anderen Seite wird jedoch
angestrebt, dass am Beginn 18 des Faserzuführkanals 17 eine
ausreichend große Luftmenge vorhanden ist, damit die Fasern 3
sich gut aus der Garnitur 12 der Auflösewalze 13 lösen und damit
es im Bereich der Zuführ- und Auflöseeinrichtung 1 keine
unerwünschte Verflugung gibt.
Zur Lösung dieses Problems ist es bereits bekannt, den
Faserzuführkanal 17 mit einer Bypass-Öffnung zu versehen, über
welche ein Teil des Saugluftstromes abgeführt wird, bevor er die
Austrittsmündung 19 erreicht. Gemäß Fig. 2 ist nun die Lage und
Ausgestaltung der Bypass-Öffnung 33 erfindungsgemäß in besonderer
Weise gestaltet.
Wie bereits erläutert, befindet sich die Bypass-Öffnung 33 im
Abstand vor dem engsten Querschnitt des Faserzuführkanals 17,
also an einer Stelle, wo der Querschnitt des Faserzuführkanals 17
noch groß genug ist, um eine als ausreichend erachtete Menge des
Saugluftstromes hindurchzuführen. Die Bypass-Öffnung 33 befindet
sich nun erfindungsgemäß unmittelbar nach der Umlenkstelle 27 des
Faserzuführkanals 17, also im Bereich der Trennfuge 26 der
Teilkanäle 24 und 25. Darüber hinaus ist die Bypass-Öffnung 33,
wie an sich schon bekannt, an der Innenbahn 28 des Teilkanals 24
angebracht. Ein mit dem Pfeil C gekennzeichneter Teil des
Saugluftstromes wird dann durch die Bypass-Öffnung 33 abgeleitet,
während nur ein solcher Teil D des Saugluftstromes durch die
Austrittsmündung 19 strömt, wie von den Abmessungen her möglich
ist.
Die Bypass-Öffnung 33 ist als Einlassöffnung zu einem
Abluftkanal 34 ausgebildet, welcher der Transportrichtung B des
Saugluftstromes entgegengerichtet ist. Im vorliegenden Fall ist
der Abluftkanal 34 einseitig offen, so dass die Abluft direkt in
die Unterdruckkammer 16 des Rotorgehäuses 6 geleitet und von dort
zur Unterdruckquelle abgeführt werden kann.
Wesentlich ist also, dass sich die Bypass-Öffnung 33 unmittelbar
nach der Umlenkstelle 27 und gleichzeitig an der Innenbahn 28 des
Faserzuführkanals 17 befindet, damit über die Bypass-Öffnung 33
möglichst keine Fasern verloren gehen, sondern dass lediglich
Abluft abgeführt wird. An der Stelle der Bypass-Öffnung 33
befinden sich die Fasern 3 mit großer Wahrscheinlichkeit noch an
der Außenbahn 29 des Faserzuführkanals 17 und gelangen erst im
weiteren Verlauf des Teilkanals 24 teilweise wieder an die
Innenbahn 28. Die Bypass-Öffnung 33 muss auf jeden Fall vor einer
solchen kritischen Stelle liegen.
Wie aus Fig. 1 noch ersichtlich, gibt es zwischen der
Faserbartstütze 10 und dem Beginn 18 des Faserzuführkanals 17
eine Schmutzabscheideöffnung 35, durch welche in bekannter Weise
im Faserband 2 vorhandene Schmutzpartikel abgeschieden werden,
während die leichteren Fasern 3 dem Umfang der Auflösewalze 13
bis in den Faserzuführkanal 17 folgen. Üblicherweise wird durch
die Schmutzabscheideöffnung 35 gemäß Pfeilrichtung E ein großer
Teil der Zuluft zugeführt. Die Geschwindigkeit der Zuluft E soll
allerdings nur so groß sein, dass das Abscheiden leichter
Schmutzpartikel nicht behindert wird. Aus diesem Grund ist im
Anschluss an die Schmutzausscheideöffnung 35, jedoch noch im
Abstand vor dem Beginn 18 des Faserzuführkanals 17, eine
Bypass-Zuluftöffnung 36 vorgesehen, in welcher ein kleinerer
Anteil von Zuluft unterstützend zugeführt wird. Die Menge der
unterstützenden Zuluft F kann dabei über einen Schieber oder
dergleichen regulierbar sein. Durch die Bypass-Zuluftöffnung 36
wird also nicht nur die Schmutzabscheidung an der Schmutzaus
scheideöffnung 35 verbessert, sondern es wird darüber hinaus der
im Faserzuführkanal 17 befindliche Saugluftstrom unterstützt.
Eine Kombination der erfindungsgemäß angeordneten Bypass-Öffnung
33 mit der Bypass-Zuluftöffnung 36 ist somit für die Erfindung
besonders vorteilhaft.