DE19938493A1 - Spinnvorrichtung - Google Patents

Abstract

Spinnvorrichtung mit einer angetriebenen, einen Wickelkörper tragenden Spindel und einer ein Verdichtungsstreckwerk enthaltenden Faserzuführung, wobei dem Verdichtungsstreckwerk ein über den Wickelkörper gestülptes Stützrohr für den von der Faserzuführung gelieferten, um das Stützrohr laufenden Faden nachgeordnet ist, das zur Drallerzeugung für die Fasern mit einer gegenüber der Drehzahl des Wickelkörpers geringeren Drehzahl angetrieben wird und von dessen der Faserzuführung abgewandten unteren Ende der Faden abgeleitet und auf den Wickelkörper gelangt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnvorrichtung mit einer angetriebenen, einen Wickelkörper tragenden Spindel und einer ein Verdichtungsstreckwerk enthaltenden Faserzuführung.

Eine derartige Spinnvorrichtung ist in der Zeitschrift Melliand Textilberichte 3/199, S. 127 ff. (Art. "Zukunft der Spinnerei und Weberei") beschrieben. Gemäß dieser Veröffentlichung ist es bekannt, zur Qualitätssteigerung beim Ringspinnen ein Verdichtungsstreckwerk vor der Drehungserteilung vorzusehen, durch das die von der Faserzuführung transportierten Fasern zu kompakten Bändchen verdichtet werden. Danach wird dann den Bändchen in üblicher Weise eine Drehung erteilt, die den für die Fadenbildung erforderlichen Drall auf die Fasern ausübt. Die so mit Drall versehenen Fäden werden dann von dem Wickelkörper aufgewickelt.

Diese Qualitätssteigerung beim Ringspinnen führt dazu, daß besonders kompakte Fäden erzeugt werden, d. h. die betreffenden Garne sind erheblich glatter. Diese vorteilhafte Gestaltung der Garne bedeutet allerdings auch, daß die Garne, die auf dem Wege ihrer Herstellung das Verdichtungsstreckwerk durchlaufen, nur wenige abstehende Fasern aufweisen, die im Zusammenhang mit dem Ringspinnen eine besondere Bedeutung haben. Sie bewirken nämlich, daß ein den abstehenden Fasern anhaftendes Wachs bzw. ein dabei entstehender Faserverrieb mit einem vorher aufgebrachten Preparationsmittel sich auf die Ringe und Läufer der Ringspinnmaschine ablagert und somit die sogenannte Faserschmierung entsteht. Diese Faserschmierung reduziert in erheblichem Umfang die Reibung zwischen den Ringen und diese tragenden Läufern im Ringführungssystem, die bekanntlich im Betrieb Temperaturen bis zu 300° Celsius erreichen. Die durch die an sich erwünschte Kompaktierung der erzeugten Fäden bewirkte Minderung der Faserschmierung hat die Gefahr zur Folge, daß die genannten Ringe bei den heute erreichbaren Fadenliefergeschwindigkeiten von ca. 20 m/min schlechter geschmiert werden und damit zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden. Um dem Problem der Reibung an den Spinnringen und Läufern von Ringspinnmaschinen zu begegnen, hat man daher für die Kombination Spinnring und Läufer Konstruktionen bzw. Werkstoffe vorgeschlagen, die aufgrund harter Oberflächen in der Lage sind, den genannten hohen Beanspruchungen zu widerstehen (siehe DE OS 197 07 232, Verwendung von gehärteten Oberflächen, DE OS 43 42 148, Verwendung von Keramik- und Kohlenstoffmaterial mit Hinweis auf verringerte Maschinenleistung, d. h. Produktionsgeschwindigkeit).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile der Verwendung des Verdichtungsstreckwerks nicht nur im Hinblick auf die Qualität der erzeugten Garne auszunutzen, sondern darüber hinaus auch noch die Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß dem Verdichtungsstreckwerk ein über den Wickelkörper gestülptes Stützrohr für den von der Faserzuführung gelieferten, um das Stützrohr laufenden Faden nachgeordnet ist, das zur Drallerzeugung für die Fasern mit einer gegenüber der Drehzahl des Wickelkörpers geringeren Drehzahl angetrieben wird und von dessen der Faserzuführung abgewandten Ende der Faden abgleitet und auf den unteren Wickelkörper gelangt.

Aufgrund der Kombination von Verdichtungsstreckwerk und Drallerzeugung für die Fasern mittels des rotierenden, von dem laufenden Faden umschlungenen Stützrohrs ergibt sich eine Gestaltung der Drallerzeugung, bei der der Faden in ausreichendem Abstand von dem Wickelkörper geführt wird und danach auf den Wickelkörper gelangt, ohne daß Spinnring und Läufer zwischengeschaltet werden müssen, so daß also die mit der Schmierung des Spinnrings zusammenhängende Problematik völlig entfällt. Die Fadenliefergeschwindigkeit kann dabei, wie die Erfahrung gezeigt hat, bis auf 60 m/ min und mehr gesteigert werden.

Zweckmäßig gestaltet man das Rohr konisch mit größerem Durchmesser an seinem unteren Ende. Diese Gestaltung paßt sich gut der in Entstehung befindlichen Oberfläche des Wickelkörpers an.

Um die Masse des Rohres besonders klein zu halten, wird dieses zweckmäßig aus Kunststoff hergestellt.

Für die Entstehung des notwendigen Dralls der Fäden ist es erforderlich, daß der Wickelkörper mit einer höheren Drehzahl rotiert als das Rohr. Hierzu läßt sich eine Reibung zwischen Faden und Stützrohr verwenden, wobei der um das Stützrohr geführte Faden dieses mitnimmt und dessen Antrieb bildet.

Man kann aber auch sowohl das Rohr als auch den Wickelkörper mit einem eigenen Antrieb versehen, wobei jeder Antrieb einzeln hinsichtlich seiner Drehzahl regelbar ist. Auf diese Weise läßt sich die Differenz der Drehzahl des Rohres und des Wickelkörpers beliebig einstellen. Hierdurch wird die Fadenspannung am Übergang von Stützrohr zum Wickelkörper einstellbar.

Um die Spannung des Fadens nach Verlassen des Stützrohres konstant zu halten, kann man zweckmäßig den Antrieb des Stützrohres so regeln, daß dieser Antrieb ein konstant bleibendes Drehmoment erzeugt. Das Drehmoment muß dabei die Reibung überwinden, die sich aufgrund des um das Stützrohr gewickelten Fadens ergibt. Der Faden wird dabei durch das Stützrohr entsprechend der Reibung mitgenommen. Bleibt dabei das Drehmoment konstant, bleibt auch die Reibung konstant und damit auch die Fadenspannung, da sich jede Änderung der Fadenspannung sofort in einer entsprechenden Änderung der Reibung äußert, die dann durch die Konstanthaltung des Drehmomentes ausgeglichen wird.

Anstelle des oben erwähnten, den Wickelkörper aufnehmenden Stützrohres kann man auch einen Spinntopf verwenden, wie er in der Druckschrift WO 98/11284 offenbart und beschrieben ist. In diesem Falle gestaltet man die Spinnvorrichtung mit einem rotierenden Wickelkörper und einer ein Verdichtungsstreckwerk enthaltenden Faserführung zweckmäßig derart, daß dem Verdichtungsstreckwerk ein den Wickelkörper aufnehmender Spinntopf für den vom Verdichtungsstreckwerk gelieferten, in den Spinntopf einlaufenden Faden nachgeordnet ist, der zur Drallerzeugung für die Fasern mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, daß die Lieferungsgeschwindigkeit der Fadenzuführung langsamer erfolgt als die Oberflächengeschwindigkeit der Ablage des Fadens im Inneren des Spinntopfs.

Auch bei dieser Gestaltung ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß der bei Ringspinnvorrichtungen notwendige Spinnring und Läufer entfallen kann. Die mit diesen Bauteilen verbundene oben erwähnte Problematik entfällt also auch bei Verwendung des Spinntopfes vollständig.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß aus der DE PS 34 00 327 eine sogenannte Glockenspinnvorrichtung mit einer angetriebenen, eine Spule tragenden Spindel und mit einer Glocke bekannt ist, die einen Spindel und Spule übergreifenden Schaft und Fuß aufweist und über deren unteren Rand der Faden von außen nach innen zur Spule geführt ist. Diese Glockenspinnvorrichtung hat bisher keinen Eingang in die Praxis gefunden. Dies ist offenbar darauf zurückzuführen, daß bei der durch die Glockenspinnvorrichtung erzielbaren höheren Spinngeschwindigkeit höhere Fliehkräfte auf den Faden wirken, die zur Bildung von mehr abstehenden Fasern führt, was die Fadenqualität mindert. Es ist auch der Patentschrift nichts darüber zu entnehmen, ob und wie die Glockenspinnvorrichtung mit einem Verdichtungsstreckwerk im Sinne der oben angegebenen Erfindung sinnvoll zusammenarbeiten könnte. Durch das Verdichtungsstreckwerk werden aber abstehende Fasern weitgehend unterdrückt, so daß erst durch die Kombination von Verdichtungsstreckwerk und Stützrohr die Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit bei guter Fadenqualität ausnutzbar wird. Die sich durch die Fadenzuführung über ein Stützrohr oder eine Glocke ergebenden Vorteile im Sinne einer wesentlichen Erhöhung des Fadendurchsatzes durch die Kombination einer Spinnvorrichtung mit Stützrohr und Verdichtungsstreckwerk hatte man also trotz der jahrelangen Existenz des die Glockenspinnvorrichtung betreffenden Standes der Technik bisher nicht erkannt.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die Spinnvorrichtung mit Wickelkörper und Verdichtungsstreckwerk,

Fig. 2 eine in dem Verdichtungsstreckwerk enthaltene Verdichtungseinrichtung in Seitensicht,

Fig. 3 die gleiche Verdichtungseinrichtung in Draufsicht.

Die in der Fig. 1 dargestellte Anlage enthält eine sogenannte Luntenzuführung mit den beiden Eingangswalzen 1 und 2, die die Lunte 3 zwischen sich unter leichtem Zusammendrücken führen und aufgrund ihrer durch die eingezeichneten Pfeile angedeuteten Drehung fördern. Die beiden Eingangswalzen 1 und 2 sind Bestandteil der Streckvorrichtung 4, die weiterhin die Mittelwalzen 5 und 6 sowie die Ausgangswalzen 7 und 8 enthält. Diese Walzen sind ebenfalls gemäß den eingezeichneten Pfeilen angetrieben und üben damit einen Zug auf das zwischen ihnen geführte Fasermaterial aus. Die beiden Mittelwalzen 5 und 6 werden jeweils von einem von ihnen mitgenommenen Oberriemchen 9 und Unterriemchen 10 mitgenommen, wobei die Umlenkung dieser Riemchen 9 und 10 über die Brücken 11 und 12 erfolgt, um die die Riemchen 9 und 10 gleitend geführt sind. Danach gelangt dann das Fasermaterial zwischen die beiden Ausgangswalzen 7 und 8.

Diese bekannte Gestaltung des Streckwerks 4 (siehe oben erwähnte Veröffentlichung aus Melliand Textilberichte) übt folgende Wirkung auf das Fasermaterial aus: Die Lunte 3 wird im Bereich zwischen den Eingangswalze 1 und 2 und den Mittelwalzen 5 und 6 einer Vorverstreckung unterworfen, woraufhin zwischen dem Bereich der Riemchen 9 und 10 und den Ausgangswalzen 7 und 8 die Hauptverstreckung erfolgt. Dies geschieht aufgrund des längs der Streckvorrichtung 4 mit zunehmender Drehzahl angetriebenen Walzen 1/2, 5/6 und 7/8. Dabei wird die Lunte 3 zu einem flachen Band 13 zusammengedrückt, in dem die Fasern eng aneinander anliegend angeordnet sind.

Von den Ausgangswalzen 7 und 8 gelangt das Band 13 in die hier nur als Block 14 dargestellte Verdichtungsvorrichtung, die im einzelnen anhand der Fig. 2 und 3 näher erläutert wird. In der Verdichtungsvorrichtung 14 erfolgt durch einen auf das Band 13 ausgeübten Druck dessen Verdichtung, woraufhin mittels der beiden Förderwalzen 15 und 16 das nunmehr verdichtete Band 17 in einen Bereich zur Drallerzeugung mittels des Stützrohres 18 gelangt. Das Band 17 gelangt zunächst in die Hohlwelle 19, die die gedrehte Achse des Antriebs 20 bildet. Bei dem Antrieb 20 handelt es sich um einen regelbaren Elektromotor konventioneller Art. Die Hohlwelle 19 geht in das Stützrohr 18 über, das sich mit konischer, nach unten hin erweiternder Ausführung über die Spindel 21 und den sich ausbildenden Winkelkörper 22 erstreckt. Das in die Hohlwelle 19 eingeführte verdichtete Band 17 wird aus dessen Innenraum durch die Öffnung 23 im Bereich des Konus 24 nach außen geführt und umschlingt danach in mehreren Windungen als nunmehr einem Drall unterliegender Faden das Stützrohr 18. Dies ist der bekannte Effekt, wie er sich bei Anwendung der oben erwähnten Glockenspinnvorrichtung ergibt. Dieser Drall erstreckt sich bis in den Bereich der Förderwalzen 15 und 16 und wirkt sich damit bereits auf das verdichtete Band 17 aus, das hier schon beginnt, sich zu einem Faden zu runden. Das Ergebnis der mehrfachen Umschlingung des Stützrohres 18 auf dem Wege bis zu dessen unterer Kante 25 (unteres Ende des Stützrohres 18) ist ein runder Faden, zu dem sich das zusammengedrückte Band 17 auf dem Wege bis zu der Unterkante 25 zu einem regulären Faden rundet. Nach Verlassen der Unterkante 25 gelangt der nunmehr ausgebildete Faden 26 auf den Wickelkörper 22, wo sich aufgrund der Drehung der Spindel 21 der gewünschte Wickel mit rundgeformtem Faden ausbildet.

Der Antrieb der Spindel 21 erfolgt dabei durch den Motor 27 der in bekannter Weise hinsichtlich seiner Drehzahl geregelt werden kann. Der Motor 27 ruht auf einer auf und ab bewegbaren Halterung 28, durch die der sich ausbildende Wickelkörper 22 in Bezug auf die Unterkante 25 des Stützrohres 18 richtig eingestellt wird.

Auf dem Wege des Fasermaterials von den Eingangswalzen 1 und 2 zum Wickelkörper 22 wird das Fasermaterial durch die Streckvorrichtung 4 verstreckt, anschließend durch die Verdichtungseinrichtung 14 verdichtet und schließlich danach auf dem Wege über das Stützrohr 18 zu einem regelrechten Faden verdrallt, der dann schließlich ohne Zwischenschaltung sonstiger, Reibung erzeugender Organe auf den Wickelkörper 22 aufgewickelt wird.

In den Fig. 2 und 3 ist die in Fig. 1 als Block dargestellte Verdichtungseinrichtung 14 im einzelnen dargestellt.

In der Fig. 2 sind die beiden Ausgangswalzen 7 und 8 sowie die Förderwalzen 15 und 16, wie auch in Fig. 1 eingezeichnet, dargestellt. Der Verdichtungsvorrichtung 14 wird das verstreckte Band 13 zugeführt, das nach Verlassen der Ausgangswalzen 7 und 8 dem Verdichtungsvorgang unterworfen wird. Dieser wird hier dadurch erzeugt, daß das flache Band 13 unter das perforierte Bändchen 29 gespannt wird und zwar unter der Wirkung der Ausgangswalzen 7 und 8 und der Förderwalzen 15 und 16, wobei das Band 13 gegen die oberhalb des unteren Trums des perforierten Bändchens 29 angeordnete Absaugvorrichtung 30 gedrückt wird. Die Absaugvorrichtung 30 besteht aus einer länglichen Glocke mit einem einen Unterdruck führenden Absaugkanal 31.

Die Gestaltung der Absaugvorrichtung 30 geht darüber hinaus aus Fig. 3 hervor, in der der Absaugkanal 31 aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen ist. Die Absaugvorrichtung 30 erstreckt sich in Form eines schlanken Dreiecks mit in Förderrichtung abnehmender Quererstreckung längs des unteren Trums des perforierten Bändchens 29, so daß ein durch die Perforierung des Bändchens 29 ermöglichter Sog auf das flache Band 13 ausgeübt wird, dessen Fasern dabei zunehmend aufgrund der Dreiecksform der Absaugvorrichtung 30 nach innen zu zusammengedrängt werden und schließlich als verdichtetes Band 17 die Verdichtungsvorrichtung verlassen. Damit ergibt sich das für die folgende Verdrillung über das Stützrohr 18 notwendige Ausgangsmaterial, so daß ohne sonstige Manipulationen, die gegebenenfalls eine unerwünschte Reibung ausüben können, die oben geschilderte Verdrillung mittels des Stützrohres erfolgen kann.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die mit Unterdruck arbeitende Verdichtungsvorrichtung auch anders gestaltet sein kann. So ist es möglich, anstelle des perforierten Bändchens 29 einen perforierten Zylinder, die sogenannte Siebtrommel, zu verwenden, die angetrieben wird und um die teilweise das Fasermaterial geschlungen ist. Auf diese Siebtrommel wirkt von innen her ein Unterdruck, so daß sich, wie anhand der Fig. 2 beschrieben, eine Zusammendrängwirkung auf das geförderte Fasermaterial ergibt.

Claims (8)

1. Spinnvorrichtung mit einer angetriebenen, einen Wickelkörper (22) tragenden Spindel (21) und einer ein Verdichtungsstreckwerk (4/14) enthaltenden Faserzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdichtungsstreckwerk (4/14) ein über den Wickelkörper (22) gestülptes Stützrohr (18) für den von der Faserzuführung gelieferten, um das Stützrohr (18) laufenden Faden (26) nachgeordnet ist, das zur Drallerzeugung für die Fasern mit einer gegenüber der Drehzahl des Wickelkörpers (22) geringeren Drehzahl angetrieben wird und von dessen der Faserzuführung abgewandten unteren Ende (25) der Faden abgleitet und auf den Wickelkörper (22) gelangt.

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (15) konisch mit größerem Durchmesser an seinem unteren Ende (25) ausgebildet ist.

3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützrohr (18) aus Kunststoff besteht.

4. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der um das Stützrohr (18) geführte Faden (26) dieses mittels Reibung mitnimmt und dessen Antrieb bildet.

5. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Stützrohr (18) als auch der Wickelkörper (22) einen eigenen Antrieb (20/27) aufweist und jeder Antrieb einzeln hinsichtlich seiner Drehzahl regelbar ist.

6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch unterschiedliche Einstellung der Drehzahl von Wickelkörper (22) und Stützrohr (18) die Fadenspannung am Übergang von Stützrohr (18) zum Wickelkörper (22) einstellbar ist.

7. Spinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (20) des Stützrohres (18) auf konstantes Drehmoment geregelt ist.

8. Spinnvorrichtung mit einem rotierenden Wickelkörper (22) und einer ein Verdichtungsstreckwerk (4/14) enthaltenden Faserzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verdichtungsstreckwerk (4/14) ein den Wickelkörper (22) aufnehmender Spinntopf für den von der Faserzuführung gelieferten, in den Spinntopf einlaufenden Faden nachgeordnet ist, der zur Drallerzeugung für die Fasern mit einer solchen Drehzahl angetrieben wird, daß die Lieferungsgeschwindigkeit der Fadenzuführung langsamer erfolgt als die Oberflächengeschwindigkeit der Ablage des Fadens im Inneren des Spinntopfs.