DE19857160A1 - Vorrichtung zum Offenend-Spinnen - Google Patents

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Offenend-Spinnen ist zwischen einer Auflösewalze und einem Spinnrotor ein Faserzuführkanal angeordnet, der sich in Transportrichtung verjüngt und auf seinem Transportweg eine Umlenkstelle aufweist. Dadurch wird im Faserzuführkanal eine Innenbahn und eine Außenbahn gebildet. Unmittelbar nach der Umlenkstelle ist an der Innenbahn eine Bypass-Öffnung vorgesehen, durch welche ein Teil des die Fasern zum Spinnrotor transportierenden Saugluftstromes abgeführt wird. Im Bereich der Auflösewalze ist zusätzlich eine den Saugluftstrom unterstützende Bypass-Zuluftöffnung vorgesehen.

Description

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.

Claims (5)

1. 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypass-Öffnung (33) unmittelbar nach der Umlenkstelle (27) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypass-Öffnung (33) die Einlassöffnung eines Abluftkanals (34) ist, der der Transportrichtung (B) des Faserzuführkanals (17) entgegengerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserzuführkanal (17) aus zwei Teilkanälen (24, 25) besteht und an der Umlenkstelle (27) eine Trennfuge (26) aufweist, an welcher sich die Bypass-Öffnung (33) befindet.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsmündung (19) des Faserzuführkanals (17) und die Bypass-Öffnung (33) an eine gemeinsame Unterdruckquelle angeschlossen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass-Öffnung (33) eine im Bereich der Auflösewalze (13) befindliche, den Saugluftstrom unterstützende Bypass-Zuluftöffnung (36) zugeordnet ist.