DE19940817A1

DE19940817A1 - Spinnmaschine mit Verdichtungseinrichtung

Info

Publication number: DE19940817A1
Application number: DE19940817A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dietrich; Ludek Malina
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2001-03-01
Also published as: IT1318301B1; ITMI20001783A0; JP2001081636A; ITMI20001783A1

Abstract

In einer Spinnmaschine mit einer Verdichtungseinrichtung (10) wird ein Faserverband (11) in einer Verdichtungszone (10a) zwischen einer ersten Gegenwalze (14) und einer zweiten Gegenwalze (16) über einer Öffnung (20) einer Absaugvorrichtung von einem Bereich eines Verdichtungselements (12) mit einem größeren Durchmesser (DM1) auf einen Bereich mit einem kleineren Durchmesser (DM2) geführt, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten (V1, V2) auf dem rotierenden Verdichtungselement (12) im Verhältnis der Durchmesser abnehmen. Die Durchmesser bzw. Geschwindigkeiten können sich aber auch im umgekehrten Sinn verändern. Dies kann günstige Auswirkungen auf den Verdichtungsvorgang bei der Verwendung bestimmter Fasersorten haben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Spinnmaschine mit Verdich tungseinrichtung sowie eine entsprechend ausgebildete Spinnmaschine zur Durchfüh rung des Verfahrens nach den Oberbegriffen des jeweils zutreffenden unabhängigen Anspruchs.

Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel ähnlich jenem in der deutschen Pa tentschrift DE 39 27 936 C2 beschrieben werden, wobei aber auch andere Verdichtungs elemente als das im erwähnten DE-Patent erwähnte zur Ausführung gelangen kön nen. Die Verdichtungseinrichtung der erwähnten DE-Schrift weist ein Verdichtungsele ment in Form einer perforierten Walze auf, in deren Innerem eine Saugeinrichtung pla ziert ist. Diese Walze bildet zusammen mit einer ersten Gegenwalze am Ende einer Streckvorrichtung der Spinnmaschine das Auslaufwalzenpaar des Streckwerks. Am Ende der Verdichtungszone entlang einer von innen besaugten Perforation in der Wal ze befindet sich eine zweite Gegenwalze. Vom Klemmpunkt zwischen der zweiten Ge genwalze und der perforierten Walze an wird das von der Verdichtungseinrichtung ab laufende Garn verdreht und anschliessend in einer Ringspinneinrichtung auf eine Hülse aufgewickelt.

Für gewisse Anwendungen sollen die Spannungsverhältnisse im Faserverband zwi schen der ersten und der zweiten Gegenwalze entlang der Verdichtungsoberfläche des Verdichtungselements beeinflussbar sein, um auf spezielle Eigenschaften der zu verar beitenden Fasern Rücksicht zu nehmen, damit ein optimales Verdichtungsresultat er reicht wird.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach den Merkmalen des ersten unabhängi gen Anspruchs gelöst. Der zweite unabhängige Anspruch umfasst die Merkmale, wel che in einer erfindungsgemäss auszubildenden Ringspinnmaschine vorliegen müssen.

Die abhängigen Ansprüche betreffen Weiterbildungen des Verfahrens bzw. einer Spinnmaschine gemäss der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1a eine schematische Seitenansicht auf eine Verdichtungseinrichtung in Längs richtung der beteiligten Walzenachsen

Fig. 1b eine Ansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Blick richtung auf eine Anordnung in Fig. 1a nach rechts

Fig. 2a ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel in der selben Blickrichtung wie Fig. 1a sowie

Fig. 2b die Seitenansicht nach rechts auf die Anordnung in Fig. 2

Fig. 3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, bei dem das Verdichtungselement der Vorderzylinder bzw. Austrittszylinder des Streckwerks ist, wobei dem Verdichtungselement ein zusätzliches Drallstop-Zylinderpaar nachgeschaltet ist, und

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Verdichtungselement dem Austrittszy linderpaar des Streckwerks zusammen mit einer zweiten Gegenwalze nach geschaltet ist, so dass der Faserverband nach dem Verlassen des Klemm spaltes des Austrittszylinderpaars auf dem Verdichtungselement abgelegt wird.

Gemäss Fig. 1a durchläuft der Faserverband 11 die Verdichtungszone 10a unterhalb einer Führung 18 zwischen einer ersten Gegenwalze 14 und einer zweiten Gegenwalze 16 von rechts oben nach links unten, wobei der Faserverband gemäss dem Ausfüh rungsbeispiel um etwa einen rechten Winkel an der Oberfläche des Verdichtungsele ments 12 umgelenkt wird. Die Verdichtungseinrichtung 10 befindet sich bevorzugt am Ende eines Streckwerks, wobei die erste Gegenwalze 14 und das Verdichtungselement 12 das Ausgangswalzenpaar des Streckwerks bilden. In diesem Zusammenhang sei beispielhaft auf die Ausführung in der eingangs erwähnten DE-Patentschrift verwiesen. Der Inhalt dieser Schrift ist als Bestandteil der vorliegenden Erfindung zu betrachten. Wie aus Fig. 1b, einer Seitenansicht von Fig. 1a hervorgeht, weist das Verdichtungse lement 12 nebeneinander zwei unterschiedliche Durchmesserbereiche auf, mit einem grösseren Durchmesser DM1 und einem kleineren Durchmesser DM2. Zwischen bei den Bereichen kann sich beispielsweise ein konischer Übergangsbereich befinden, wo bei dies die bevorzugte Ausführungsform des Verdichtungselements ist. Die Verdich tungszone 10a erstreckt sich über beide Durchmesserbereiche mit den Durchmessern DM1 auf der linken Seite bzw. DM2 auf der rechten Seite des Verdichtungselements in Fig. 1b. Die Verdichtungszone weist, wie durch drei Lochreihen angedeutet ist, eine Perforation über dem gesamten Umfang auf, wobei die Verdichtungszone seitlich ge mäss Fig. 1b strichpunktiert begrenzt ist. Unterhalb der Verdichtungszone 12a befindet sich im Inneren des rotierenden Verdichtungselements 12 eine Öffnung 20 einer Ab saugvorrichtung, welche ortsfest angeordnet sind. Wie aus Fig. 1b ersichtlich ist, ver läuft die Öffnung 20 in Fig. 1b von links oben nach rechts unten über eine Zone, welche sich zwischen der ersten Gegenwalze 14 und der zweiten Gegenwalze 16 erstreckt. Dabei reicht also der Beginn der Öffnung 20 in Laufrichtung des Faserverbandes in den linken Durchmesserbereich des Verdichtungselements 12, passiert die Übergangszone zwischen den beiden Durchmesserbereichen und endet schliesslich im Bereich des kleineren Durchmessers DM2. Der Faserverband verläuft auf der Oberfläche des Ver dichtungselements in Fig. 1a im Gegenuhrzeigersinn, in Fig. 1b von oben nach unten, entlang der Öffnung 20, da die durch die Perforation durch die Oberfläche des Verdich tungselements 12 hindurchtretende Luft bestrebt ist, den Faserverband im Bereich der Öffnung 20 zu konzentrieren. Der Faserverband gelangt also auf seinem Weg entlang der Öffnung 20 von dem Bereich des Verdichtungselements mit dem grösseren Durchmesser DM1 in den anderen Bereich mit dem kleineren Durchmesser DM2, wo bei sich die Umfangsgeschwindigkeit am Verdichtungselement verringert. Entspre chend wird auch die Spannung im Faserverband 11 entlang der Öffnung 20 auf dem Verdichtungselement 12 reduziert. Am Ende der Verdichtungszone 12a, im Klemmspalt zwischen der zweiten Gegenwalze 16 und dem Verdichtungselement 12, läuft der Fa serverband vom Verdichtungselement ab, bevorzugt in Richtung auf eine Ringspin neinrichtung, in welcher der vom Klemmspalt zwischen der zweiten Gegenwalze 16 und dem Verdichtungselement 12 ablaufende Faserverband eine Drehung oder Zwirnung erfährt. Das Verdichtungselement kann als aus zwei Teilelementen 12a, 12b mit unter schiedlichen Durchmessern und/oder Umfangsgeschwindigkeiten zusammengesetzt betrachtet werden.

Ein anderes Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung ist in den Fig. 2a und 2b vorgestellt, wobei sinngemäss die selben Positionsnummern der übereinstimmenden Elemente verwendet wurden, wie in den Fig. 1a und 1b. Bei dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel ist es nicht erforderlich, zwischen zwei Durchmesserbereichen am Ver dichtungselement bzw. den Verdichtungselementen zu unterscheiden, wobei dies aber nicht ausgeschlossen sein soll. Die Anordnung der Perforation in der Verdichtungszone 12a entspricht beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2b jener in Fig. 1b, analog auch die Anordnung der Öffnung 20 mit einer Absaugvorrichtung. Das Verdichtungselement 12 zerfällt gemäss Fig. 2b in zwei Teilelemente 12a und 12b, wobei das Verdichtungsele ment 12a entsprechend jenem Verdichtungselement 12 gemäss Fig. 1a und 1b einen Drehantrieb besitzt, ebenso wie die anderen Walzen in dem nicht dargestellten Streck werk. Das Verdichtungselement 12b ist freidrehend auf der Antriebswelle des Verdich tungselements 12a gelagert und kann über eine Zahnradkombination in Drehung ver setzt werden. Hierzu sind Zahnräder 14a und 16a vorzugsweise jeweils mit gleichen Zähnezahlen jeweils auf den Achsen der Gegenwalzen 14 bzw. 16 befestigt und dreh fest mit diesem verbunden. Die Drehbewegung wird über das Zwischenrad 15 übertra gen. Der Antrieb des Verdichtungselements 12b erfolgt also letzten Endes von der An triebswelle des Verdichtungselements 12a aus, wobei die Drehbewegung vom Verdich tungselement 12a reibschlüssig auf die Gegenwalze 14 übertragen wird, anschliessend formschlüssig auf das Zwischenrad 15 und weiter auf die zweite Gegenwalze 16a und von dieser wiederum reibschlüssig auf das Verdichtungselement 12b. Somit ergibt sich, dass die Verdichtungselemente 12a und 12b im gleichen Drehsinn, gemäss Fig. 2a entgegen dem Uhrzeigersinn, erfolgt, wobei ein geringer Geschwindigkeitsunterschied an den Oberflächen der Verdichtungselemente 12a und 12b dadurch bewirkt wird, dass die Durchmesser der Gegenwalzen 14 und 16 unterschiedlich ausgeführt sind. Um eine gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit V1 in Fig. 2b geringere Umfangsgeschwindig keit V2 am rechten Verdichtungselement 12b zu erhalten, wird der Durchmesser der zweiten Gegenwalze 16 kleiner als jener der ersten Gegenwalze 14 ausgeführt.

Die Durchmesser DM1 und DM2 betragen bevorzugt zwischen 30 und 80 mm. Der Durchmesserunterschied zwischen den Durchmessern DM1 und DM2 beim Aus führungsbeispiel nach den Fig. 1a und 1b beträgt zwischen 0.1 und 5 mm, ent sprechend ca. 0.3 bis 6% des Durchmessers des Verdichtungselements 12. Entspre chend soll die Geschwindigkeit V₂ bevorzugt zwischen 0.3 bis 6% kleiner als die Ge schwindigkeit V₁ sein.

Erfindungsgemäss wird beim Durchlaufen eines Faserstroms durch die Verdichtungs einrichtung 10 die Geschwindigkeit an der Oberfläche des Verdichtungselements 12 bzw. eines der Verdichtungselemente 12a, 12b bevorzugt herabgesetzt, so dass eine Entspannung im Faserverband 11 während des Durchlaufens der Verdichtungszone 10a stattfinden kann. Unter Umständen kann sich aber auch eine Steigerung der Ge schwindigkeit günstig auf den Verdichtungseffekt auswirken, bei dem es darum geht, freie Faserenden am Rand des Faserverbandes 11 möglichst gut in den Faserverband vor dem Austritt aus der Verdichtungseinrichtung 10 einzufügen. Wenn die Geschwin digkeit gesteigert werden soll, sind die verschiedenen Durchmesser im umgekehrten Sinn grösser bzw. kleiner zu wählen als in der obigen Beschreibung.

Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, in Fig. 3 schematisch dar gestellt, bildet das Verdichtungselement 12 den Austrittszylinder des Streckwerks, wo bei der Faserverband 11 von rechts her kommend im Klemmspalt des Verdichtungse lements 12 bzw. der ersten Gegenwalze 14 aus dem Hauptverzugsfeld des Streck werks abgezogen wird. Örtlich und bevorzugt auch getrieblich davon getrennt ist ein weiteres Walzenpaar in Form einer zweiten Gegenwalze 16 und einer dritten Gegen walze 17 nachgeschaltet, womit der Faserverband 11, der auf der Oberfläche des Ver dichtungselements 12 zusammengefasst wird, vom Verdichtungselement 12 abgeho ben und abgeführt wird. Die Umfangsgeschwindigkeiten der jeweiligen Walzen in den Klemmspalten, also zwischen den Walzen 12 und 14 bzw. 16 und 17, sind so durch entsprechende Auslegung der Antriebe eingestellt, dass sich eine Geschwindigkeitsdif ferenz in den jeweiligen Klemmspalten ergibt. Bevorzugt wird der Faserverband lang samer vom Walzenpaar 16 und 17 abgezogen, als der durch das Verdichtungselement 12 diesen zugeführt wird, wodurch eine Entspannung des Faserverbands auf der Ober fläche des Verdichtungselements stattfinden kann.

In einer vierten Variante, in Fig. 4 dargestellt, ist das Verdichtungselement 12 getrennt vom eigentlichen Streckwerk, dessen Ausgangswalzenpaar 13 und 14 dargestellt ist, ausgeführt. Der vom Streckwerk kommende oder herangeführte Faserverband 11 wird nach Verlassen des Klemmspalts zwischen den Walzen 13 und 14 auf der Oberfläche des nahegelegenen Verdichtungselements 12 abgelegt und nach Durchlaufen einer Strecke an der Oberfläche des Verdichtungselements 12 im Klemmspalt zwischen dem Verdichtungselement 12 und einer zweiten Gegenwalze 16 erfasst. Erfindungsgemäss werden die Antriebe des Walzenpaares 13 und 14 bzw. 12 und 16 so ausgelegt, dass sich eine Geschwindigkeitsdifferenz am Umfang der Walzen bzw. in den jeweiligen Klemmspalten der gegeneinander gepressten Walzen ergibt. Vorzugsweise wird der Antrieb des Verdichtungselements 12 gegenüber jenem der Ausgangswalze 13 so ausgelegt, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Verdichtungselements gegenüber der Ausgangswalze abnimmt, wodurch wie erwähnt eine Entspannung im Faserverband 11 bewirkt wird.

Die Elemente der vorstehend beschriebenen Ausführung können in vorteilhafter Weise, wie in den Ansprüchen erwähnt, kombiniert werden.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer Spinnmaschine mit einer Verdichtungseinrichtung (10), welche anschliessend an ein Streckwerk und vor einer Drehungserteilungs- und Aufwindeeinrichtung angeordnet ist, mit mindestens einem bewegten vorzugsweise zylindrischen Verdichtungselement (12), über welches ein Faserverband (11) ent lang einer Öffnung (20) einer Absaugvorrichtung im Bereich einer Perforation ge führt ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserverband auf seinem Weg in oder auf der Verdichtungseinrichtung (10) dadurch eine Geschwindigkeitsänderung im positiven oder negativen Sinn aufgezwungen wird, dass vor oder nach oder im Verdichtungselement (12) oder in den Verdichtungselementen (12a und 12b) un terschiedliche Geschwindigkeitszonen für den Faserverband (11) geschaffen wer den, und dass der Faserverband von einer Geschwindigkeitszone in die andere überführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverband (11) zunächst auf einem Bereich eines Verdichtungselements (12) mit einer höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit geführt ist, um dann entlang der Verdichtungszo ne (10a) des Verdichtungselements (12) auf einen Bereich mit einer geringeren oder grösseren Geschwindigkeit geführt zu werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserver band (11) in der Verdichtungszone (10a) zunächst in einem Bereich des Verdich tungselements (12) mit einem grösseren bzw. kleineren Durchmesser (DM1) und später in einem Bereich mit einem kleineren bzw. grösseren Durchmesser (DM2) geführt ist, wobei die Verlagerung des Faserverbandes durch eine schräg liegende Öffnung (20) einer Absaugvorrichtung zwischen den beiden Durchmesserbereichen bewirkt wird (Fig. 1b).

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserver band (11) von einem ersten Verdichtungselement (12a) mit einem eigenen Drehantrieb im Bereich der Verdichtungszone (10a) auf ein zweites Verdichtungse lement (12b) mit einem anderen Drehantrieb überführt wird, wobei beide Verdich tungselemente (12a und 12b) insbesondere gleiche Durchmesser haben und mit unterschiedlichen Drehzahlen auf ein und der selben Achse laufen (Fig. 2b).

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungsele ment (12) mit einer ersten Gegenwalze (14) als Ausgangswalzenpaar des Streck werks zusammen arbeitet, und dass ablaufseitig des Faserverbands (11) auf dem Verdichtungselement (12) ein weiteres Walzenpaar, nämlich eine zweite Gegen walze (16) und eine dritte Walze (17), den vom Verdichtungselement (12) ablau fenden Faserverband (11) erfassen (Fig. 3).

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ausgangsseitig des Streckwerks eine Ausgangswalze (13) mit einer ersten Gegenwalze (14) den Fa serverband (11) vom Streckwerk her kommend auf dem Verdichtungselement (12) ablegt, und dass der Faserverband beim Ablaufen von dem Verdichtungselement (12) durch eine zweite Gegenwalze (16) an dieses gedrückt wird (Fig. 4).

7. Spinnmaschine insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Verdichtungselement (12) oder den Verdichtungselementen Mittel (12a, 12b, DM1, DM2, 16, 17; 13, 14) vorgesehen sind, um zwei Zonen (12a, 12b) mit unter schiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten (V1, V2) am/an den Verdichtungsele ment/en oder an den zugeordneten Mitteln zu schaffen.

8. Spinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtung selement (12) mit einer ersten Gegenwalze (14) das Austrittswalzenpaar des Streckwerks bildet, und dass diesem Walzenpaare (12, 14) ein weiteres Walzen paar in Form einer zweiten Gegenwalze (16) und einer dritten Walze (17) nachge schaltet ist, wobei die Antriebe der Walzenpaar (12, 14) bzw. (16, 17) so ausgelegt sind, dass sich eine Umfangsgeschwindigkeitsdifferenz am ersten gegenüber dem zweiten Walzenpaar ergibt (Fig. 3), insbesondere eine Geschwindigkeitsabnahme im Klemmspalt des zweiten Walzenpaares ergibt.

9. Spinnmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Aus gangswalze (13) des Streckwerks und einer gegen sie gedrückten Gegenwalze (14) das Verdichtungselement (12) mit einer zweiten Gegenwalze (16) angeordnet ist, wobei die Antriebe der Walzen der ersten gegeneinander gepressten Walzen (13, 14) und des zweiten Walzenpaares (12, 16) so ausgelegt sind, dass sich eine Geschwindigkeitsdifferenz jeweils in den Klemmspalten des ersten und des zweiten Walzenpaares, insbesondere eine Geschwindigkeitsabnahme im Klemmspalt des zweiten Walzenpaares, ergibt (Fig. 4).

10. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verdichtungselement (12) zwei Bereiche (12a, 12b) mit unterschiedlichen Um fangsgeschwindigkeiten (V1, V2) aufweist, und dass sich die Öffnung (20) vom Be reich mit der grösseren Umfangsgeschwindigkeit (V1) in den anderen Bereich mit der kleineren Umfangsgeschwindigkeit (V2) oder umgekehrt erstreckt (Fig. 1b).

11. Spinnmaschine nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (12) eine konische Übergangszone zwischen zwei Durchmesserbereichen (DM1 und DM2) aufweist.

12. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch zwei nebeneinanderliegende unabhängig voneinander antreibbare Verdichtungsteilele mente (12a, 12b).

13. Spinnmaschine nach Anspruch 7, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Gegenwalze (14) im Bereich der grösseren oder kleinere Umfangge schwindigkeit (V1) gegen das Verdichtungselement gepresst wird, und dass eine zweite Gegenwalze (2) gegen das Verdichtungselement (12) im Bereich der kleine ren oder grösseren Umfanggeschwindigkeit (V2) angedrückt wird.

14. Spinnmaschine nach Anspruch 7, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Durchmesser von Verdichtungselementen (12a, 12b) um 0.1 mm bis 5 mm unterscheiden, bei einem Durchmesserbereich (DM1, DM2) zwischen 30 und 80 mm.

15. Spinnmaschine nach Anspruch 10, 12, 13 oder 14 dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Zahnrad an (14a) einer ersten Gegenwalze (14) mit einem ersten Ver dichtungselement (12a) in reibschlüssigem Eingriff steht, dass das mit der ersten Gegenwalze (14) drehfest verbundenes Zahnrad (14a) über ein Zwischenrad (15) mit einem weiteren Zahnrad (16a) verbunden ist, welches wiederum über eine drehfest mit diesem verbundene zweite Gegenwalze (16) einen reibschlüssigen Drehantrieb für das zweite Verdichtungselement (12b) bildet.