DE19903531A1 - Vorrichtung zum Verdichten eines verstreckten Faserverbundes - Google Patents

Abstract

Dem Ausgangswalzenpaar eines Streckwerks einer Spinnmaschine folgt eine Verdichtungszone, in welcher ein verstrecktes Vorgarn oder Faserband verdichtet wird. Die Verdichtungszone enthält eine Saugeinrichtung, die ein geschlossenes Hohlprofil aufweist, welches als Gleitführung für ein umlaufendes Siebband dient. Das Siebband transportiert den verstreckten Faserverbund bis zu einer Klemmwalze, die an einer Klemmstelle den Faserverbund und das Siebband gegen die Gleitführung drückt. Der Faserverbund läuft in der Verdichtungszone über einen sich im Wesentlichen in Transportrichtung erstreckenden Saugschlitz, welcher bis zu der Klemmstelle reicht. Das Siebband ist unabhängig von dem Ausgangswalzenpaar von einer Übertragungswalze angetrieben, die von dem Siebband umschlungen ist. Es kann mit einer anderen Geschwindigkeit als das Ausgangswalzenpaar angetrieben werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdichten eines verstreckten Faserverbundes in einer einem Ausgangswalzenpaar eines Streckwerks folgenden Verdichtungszone, die eine stationäre Gleitfläche mit wenigstens einem im Wesentlichen in Transport­ richtung verlaufenden Saugschlitz und ein den Faserverbund über die Gleitfläche transportierendes perforiertes Transportband enthält, das mit einer gegenüber dem Ausgangswalzenpaar abwei­ chenden Geschwindigkeit antreibbar ist und dem eine die Verdich­ tungszone auslaufseitig begrenzende Klemmwalze zugeordnet ist.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DE 43 23 472 A1 be­ kannt. Am Ausgangswalzenpaar ist der Verzug des Faserverbundes bzw. des Vorgarnes beendet. Zwischen dem Ausgangswalzenpaar und einem nachfolgenden Lieferwalzenpaar schließt sich eine Verdich­ tungszone an, in welcher der verstreckte Faserverbund quer zur Transportrichtung zusammengefasst wird, damit beim Austritt aus dem Lieferwalzenpaar kein Spinndreieck entstehen soll, wenn der Faserverbund anschließend zum Faden gedreht wird. Die Führung des Riemchens bewirkt ein Riemenkäfig, der als Saugeinrichtung und als Gleitfläche ausgebildet ist. Das Transportband wird durch die Klemmwalze angetrieben, wobei deren Drehbewegung nur im Bereich der Klemmstelle auf das Transportband übertragen wird. Das Transportband kann mit einer gegenüber dem Ausgangswalzenpaar abweichenden Geschwindigkeit angetrieben werden, um einen ge­ ringfügigen Anspannverzug zu ermöglichen.

Dadurch, dass der Saugeinrichtung ein Lieferwalzenpaar folgt, endet die Besaugung des Faserverbundes mit einem deutlichen Abstand vor der Klemmstelle des Lieferwalzenpaares. Der verdich­ tete Faserverbund hat somit in nachteiliger Weise die Möglich­ keit, sich vor Erreichen der Klemmstelle wieder aufzubauschen. Auch reicht der von der Klemmwalze nur im Bereich der Klemmstelle übertragene Antrieb für eine genau definierte Geschwindigkeit des Transportbandes häufig nicht aus. Dies kann sich negativ auf die Orientierung der Fasern indem Faserverbund auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die dem Ausgangswal­ zenpaar des Streckwerks nachfolgende Verdichtungszone so zu gestalten, dass die Fasern in der verdichtungszone eine gute Orientierung erhalten, die bis zu der Klemmstelle beibehalten wird.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Gleitfläche und der Saugschlitz bis zu der Klemmwalze reichen, die das Transportband an die Gleitfläche drückt, und dass das Transportband unabhängig von dem Ausgangswalzenpaar von einer Übertragungswalze angetrie­ ben ist, die von dem Transportband umschlungen ist.

Dadurch, dass die Klemmwalze nicht mit einer anderen Lieferwalze, sondern mit einer stationären Gleitfläche zusammenwirkt, kann die Besaugung bis an die Klemmstelle herangeführt werden. Man erhält dadurch den Vorteil, dass die pneumatisch erzeugte Verdichtung des Faserverbundes auch an der Klemmstelle noch erhalten bleibt, so dass anschließend ein wirklich verdichteter Faserverbund zu einem Faden gedreht werden kann. Man erhält einen Faden mit guter Substanzausnutzung und hoher Reißfestigkeit, der wenig haarig ist.

Die Übertragungswalze berührt das Transportband nicht nur auf einer kleinen Fläche, vielmehr wird ein Teil des Umfangs von dem Transportband umschlungen. Wegen der verbesserten Mitnahme kann der Antrieb von der Übertragungswalze sehr genau und gleichmäßig an das Transportband weitergegeben werden. Da der Antrieb unab­ hängig von den Ausgangswalzen erfolgt, kann die Geschwindigkeit mit geringem Aufwand frei variiert und an die Spinnbedingungen, beispielsweise das zu verarbeitende Material, angepasst werden. Ist die Geschwindigkeit des Transportbandes größer als die Geschwindigkeit des Ausgangswalzenpaares, kommt es zu einer Anspannung des Faserverbundes. Ist die Geschwindigkeit kleiner, kommt es zu einer Entspannung des Faserverbundes. Es hat sich gezeigt, dass das Verhältnis der Geschwindigkeit des Transport­ bandes zu derjenigen des Ausgangswalzenpaares von entscheidender Bedeutung für die Qualität des Garnes ist. Hierbei ist die optimale Einstellung der Geschwindigkeit, die sehr genau und gleichmäßig eingehalten werden muss, vor allem von den Spinn­ bedingungen abhängig.

Auf den Faserverbund wird über die gesamte Länge, in der er auf dem Transportband aufliegt, d. h. auch unmittelbar vor der Klemm­ stelle, eingewirkt. Die Einwirkung geschieht zum einen quer zur Transportrichtung durch Besaugung, zum anderen auch in Trans­ portrichtung durch eine gegenüber dem Ausgangswalzenpaar abwei­ chende Geschwindigkeit des Transportbandes. In der gesamten Verdichtungszone findet eine verstärkte Reibung der Fasern statt. Diese Reibung wird sowohl quer zur Transportrichtung als auch in Transportrichtung - sei es durch Anspannung oder durch Entspannung - beeinflusst. Auf diese Weise werden die Fasern für das anschließende Drehen optimal ausgerichtet.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Transportband mit einer gegenüber dem Ausgangswalzenpaar höheren Geschwindigkeit an­ treibbar. Die hierdurch im Betrieb bestehende Anspannung kann, je nach den Spinnverhältnissen, größer oder kleiner sein.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Transportband mit einer derart höheren Geschwindigkeit antreibbar, dass ein An­ spannungsverzug auf den Faserverbund ausgeübt wird. Ein solcher Anspannungsverzug, bei dem es nicht zu einer dauerhaften Verstreckung des Faserverbundes kommt, wirkt sich vor allem bei Kurzfasern günstig aus. Der Anspannungsverzug erleichtert den Transport des Faserverbundes und unterstützt die Orientierung der Fasern, so dass diese eine gestreckte Position einnehmen, die bis zur Klemmstelle beibehalten wird.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist das Transport­ band mit einer derart höheren Geschwindigkeit antreibbar, dass ein Verstreckungsverzug auf den Faserverbund ausgeübt wird. Hierbei kommt es einer dauerhaften Verstreckung im Sinne einer Querschnittsverkleinerung des Faserverbundes. Die dauerhafte Verstreckung kann bei entsprechenden Spinnbedingungen eine deutliche Erhöhung der Garnfestigkeit bewirken.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung ist das Transport­ band mit einer gegenüber dem Ausgangswalzenpaar niedrigeren Geschwindigkeit antreibbar. Es kommt hierbei zu einer Entspannung des Faserverbundes. Diese kann sich vor allem bei Langfasern günstig auswirken.

In vorteilhafter Ausgestaltung verläuft der Saugschlitz schräg zur Bewegungsrichtung des Transportbandes. Die Verdichtungswir­ kung kann hierdurch verstärkt werden. Der Faserverbund erhält dann einen leichten Falschdrall, wodurch in Verbindung mit der Reibungswirkung des Transportbandes die Randfasern noch besser um den Faserverbund geschlungen werden.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den zu den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht auf ein Streckwerk mit einer erfindungsgemäßen Verdichtungszone,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 auf die Gleitfläche und zwei Transportbänder,

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, wobei die Saugschlitze schräg zur Bewegungsrichtung der Transportbänder verlaufen. Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 zeigt ein Streckwerk 1, welches drei angetriebene Unterwalzen 2, 3 und 4 enthält, die in bekannter Weise auf in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden Wellen angeordnet sind. Den Unterwalzen 2, 3 und 4 sind als Druckwalzen ausgebildete Oberwalzen 5, 6 und 7 zugeordnet. Die Unterwalze 4 und die Oberwalze 7 bilden zusammen das Ausgangs­ walzenpaar 8 des Streckwerks 1. An dem Ausgangswalzenpaar 8 ist das in Transportrichtung A gelieferte Vorgarn oder Faserband 9 fertig verzogen.

Ab dem Ausgangswalzenpaar 8 ist also ein verstreckter Faserver­ bund 10 vorhanden, der im Anschluss an das Streckwerk 1 noch eine Nachbehandlung erfahren soll, bevor er einem Drallorgan, bei­ spielsweise einer Ringspindel, in Lieferrichtung B zugeführt und zu einem Faden 11 verdreht wird. Die mittlere Unterwalze 3 sowie die mittlere Oberwalze 6 sind mit einem Unterriemchen 12 bzw. einem Oberriemchen 13 versehen. Zusätzlich ist ein Führungstisch 14 für das Unterriemchen 12 angedeutet.

Dem Streckwerk 1 folgt eine Verdichtungszone 15 nach, die den Zweck hat, den verstreckten Faserverbund 10 so zu verdichten, dass noch abstehende Randfasern sich an den Kern des Faserver­ bundes 10 anlegen. Dadurch soll sich die Substanzausnutzung des zu spinnenden Fadens 11 und dessen Festigkeit erhöhen, die Haarigkeit aber vermindern.

Der Verdichtungszone 15 ist eine Saugeinrichtung 16 zugeordnet, die ein geschlossenes Hohlprofil 17 enthält. Das Hohlprofil 17 erstreckt sich, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, vorteilhaft über zwei benachbarte Spinnstellen 18 und 19, deren Teilungsabstand mit c bezeichnet ist.

Das Hohlprofil 17 kann aus Kunststoff oder aus Edelstahl oder aus einem sonstwie reibungsarm beschichteten Material bestehen. Es besitzt eine stationäre Gleitfläche, die als Gleitführung für zwei oder mehr darauf umlaufende Transportbänder 20 und 21 dient, von denen jeweils eines einer Spinnstelle 18, 19 zugeordnet ist.

Die Transportbänder 20, 21 sind endlos und perforiert und können als Gitterband oder Siebfolie oder vorteilhaft als engmaschiges Gewebeband ausgebildet sein. Sie umschließen das Hohlprofil 17 und überdecken jeweils Saugschlitze 22, 23, die im Teilungsabstand c voneinander auf den Gleitflächen des Hohlprofils 17 angeordnet sind. Die Transportbänder 20 und 21 transportieren den verstreckten Faserverbund 10 bis zu einer Klemmstelle 24 bzw. 25, die dadurch gebildet ist, dass eine Klemmwalze 26 das zugehörige Transportband 20 oder 21 gegen das Hohlprofil 17 drückt. Die Saugschlitze 22 und 23 erstrecken sich im Wesentlichen in Transportrichtung A und sind auf der dem Faserverbund 10 abge­ wandten Seite des jeweiligen Transportbandes 20,21 angeordnet. Die Saugschlitze 22 und 23 sind so lang, dass sie bis an die Klemmstelle 24 bzw. 25 heranreichen.

Die Saugeinrichtung 16 ist mit einem Saugluftanschluss 27 verse­ hen, der sich räumlich etwa in der Mitte zwischen den zwei Spinnstellen 18 und 19 befindet. Vorteilhaft ist ein Saugluftanschluss 27 pro Maschinensektion vorgesehen.

Das Transportband 20 bzw. 21 wird durch jeweils eine Übertra­ gungswalze angetrieben, von denen nur die dem Transportband 20 zugeordnete Übertragungswalze 28 dargestellt ist. Die Übertra­ gungswalzen 28 sind im Abstand von dem Hohlprofil 17 angeordnet, wobei ein Teil des Umfangs der Übertragungswalzen 28 von den zughörigen Transportbändern 20,21 umschlungen sind. Diese Um­ schlingung ermöglicht eine zuverlässige Mitnahme der Transport­ bänder 20,21. Zusätzlich können Spannelemente 29 vorgesehen sein, die dem Spannen und Führen der Transportbänder 20,21 dienen.

Der Antrieb der Übertragungswalze 28 erfolgt durch eine in Maschinenlängsrichtung durchlaufende Antriebswelle 31 unter Zwischenschaltung von Zahnrädern 30 und 34. Alternativ kommt ein Friktionsantrieb in Betracht.

Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Antriebswelle 31 kann frei variiert werden. Es ist möglich, die Geschwindigkeit der An­ triebswelle 31 so einzustellen, dass die Transportbänder 20, 21 mit niedrigerer, gleicher oder höherer Geschwindigkeit als das Ausgangswalzenpaar 8 laufen.

Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform soll angenommen werden, dass die Transportbänder 20, 21 mit einer Geschwindigkeit, die die Umfangsgeschwindigkeit des Ausgangswal­ zenpaares 8 nur ganz geringfügig überschreitet, angetrieben werden. Es kommt dann zu einem Anspannungsverzug, der die Fasern in der gesamten, bis zu den Klemmstellen 24, 25 reichenden Ver­ dichtungszone 15 ausrichtet, ohne dass es zu einer dauerhaften Verstreckung des Faserverbundes 10 kommt. Der Anspannungsverzug kann, je nach dem verwendeten Fasermaterial oder sonstigen Spinnbedingungen, unterschiedlich groß sein. Wegen der genauen Einstellbarkeit der Laufgeschwindigkeit und der guten Mitnahme der Transportbänder 20, 21 kann ein optimaler, gleichmäßiger Anspannungsverzug hergestellt werden, der bei allen Spinnstellen 18, 19 gleich ist.

Zur Erzeugung eines anderen Fadens kann die Umdrehungs­ geschwindigkeit der Antriebswelle 31 so eingestellt werden, dass das Transportband 20 bzw. 21 deutlich schneller läuft als das Ausgangswalzenpaar 8. Es kommt dann zu einer dauerhaften Verstreckung des Faserverbundes 10. Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass eine solche dauerhafte Verstreckung bei manchen Materialien zu einer besseren Qualität des Fadens 11 führt.

Hierbei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Geschwin­ digkeit des Transportbandes 20, 21 etwa 3 bis 8% höher ist als die Umdrehungsgeschwindigkeit des Ausgangswalzenpaares 8.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der bisher beschriebenen Ausführung im Wesentlichen nur dadurch, dass die Saugschlitze 22 und 23 durch Saugschlitze 32 und 33 ersetzt sind, die schräg zur Bewegungsrichtung der Trans­ portbänder 20, 21 verlaufen. Dadurch erhält der jeweilige Faser­ verbund 10 neben seiner Transportbewegung zusätzlich einen leichten Falschdrall, da er der Richtungsänderung der Saug­ schlitze 32, 33 folgt und sich dabei auf der Oberfläche des zugehörigen Transportbandes 20, 21 abrollt. Dies unterstützt das Umschlingen der Randfasern um den Kern des Faserverbundes 10. Abweichend von Fig. 3 kann die Schräge der Saugschlitze auch gleichgerichtet sein oder durch einen seitlichen Versatz mehrerer in Transportrichtung A verlaufender Saugschlitze ersetzt werden.

Bei der Ausführung der Fig. 3 soll angenommen werden, dass das Transportband 20, 21 mit geringfügig niedrigerer Geschwindigkeit angetrieben wird als das Ausgangswalzenpaar 8. Es kommt dann zu einer Entspannung des Faserverbundes 10. Die Entspannung wird hierbei durch den schrägen Verlauf des Faserverbundes 10 teil­ weise oder vollständig kompensiert.

Es hat sich in Versuchen gezeigt, dass eine leichte Entspannung des Faserverbundes 10 in der Verdichtungszone 15 vor allem bei längeren Fasern zu einer Verbesserung der Qualität des Fadens 11 führt.

Eine Entspannung des Faserverbundes 10 durch entsprechend nied­ rige Geschwindigkeit der Transportbänder 20, 21 ist nicht auf die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform mit schräg verlaufenden Saugschlitzen 32, 33 beschränkt. Sie kann vielmehr auch bei gerade verlaufenden Saugschlitzen 21, 22, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, praktiziert werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Verdichten eines verstreckten Faserverbundes in einer einem Ausgangswalzenpaar eines Streckwerks folgenden Verdichtungszone, die eine stationäre Gleitfläche mit wenigstens einem im Wesentlichen in Transportrichtung verlaufenden Saug­ schlitz und ein den Faserverbund über die Gleitfläche transpor­ tierendes perforiertes Transportband enthält, das mit einer gegenüber dem Ausgangswalzenpaar abweichenden Geschwindigkeit antreibbar ist und dem eine die Verdichtungszone auslaufseitig begrenzende Klemmwalze zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfläche und der Saugschlitz (22, 23; 32, 33) bis zu der Klemmwalze (26) reichen, die das Transportband (20, 21) an die Gleitfläche drückt, und dass das Transportband (20, 21) unabhängig von dem Ausgangswalzenpaar (8) von einer Übertragungswalze (28) angetrieben ist, die von dem Transportband (20, 21) umschlungen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (20, 21) mit einer gegenüber dem Ausgangswalzenpaar (8) höheren Geschwindigkeit antreibbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (20, 21) mit einer derart höheren Geschwindigkeit antreibbar ist, dass ein Anspannungsverzug auf den Faserverbund (10) ausgeübt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (20, 21) mit einer derart höheren Geschwindigkeit antreibbar ist, dass ein Verstreckungsverzug auf den Faserverbund (10) ausgeübt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband (20, 21) mit einer gegenüber dem Ausgangs­ walzenpaar (8) niedrigeren Geschwindigkeit antreibbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugschlitz (32, 33) schräg zur Bewegungsrichtung des Transportbandes (20, 21) verläuft.