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Verfahren und Vorrichtung zum Auflösen eines Faserbandes, ==============================================
insbesondere für rotierende Spinnkammern.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auflösen eines Faserbandes
das aus einer Zuführeinrichtung in einem Auflöseraum aus tritt, insbesondere f;ir
das Verspinnen der aufgelösten Fasern in rotierenden Spinnkammern, sowie Vorrichtungen
zum Durchf;ihren dieses Verfahrens.
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Es ist bekannt, die Fasern eines Faserbandes über eine Zuführeinrichtung,
die beispielsweise aus einer Lieferwalze und einer muldenförmigen Druckplatte besteht,
einer Auflösewalze zuzufiXhren, die mit einer großen Anzahl von Nadeln versehen
ist und mit einer sehr hohen Drehzahl, beisplelsweise 8000 U/min. Iäuft. Die Nadeln
stechen in das zugeführte Faserband ein, lösen es weitgehend in seine Einzelfasern
auf und transportieren die aufgelösten Fasern an einen AbfGhrkanal weiter, In den
sie durch einen Luftstrom hineingezogen und dann der Spinnkammer zugeführt werden.
Es Ist auch bekannt, die
im Abführkanal befindlichen Fasern durch
einen weiteren Fremdluftstrom zu beschleunigen und von der Kanalwand abzudrängen,
damit eine bessere Parallelisierung der Fasern erreicht wird. Bei diesen bekannten
Vorrichtungen ist es nachteilig, daß die Fasern von den sehr schnell laufenden Nadeln,
die in das Faserband einstechen, Beschadigungen erleiden können und daß die Unterbringung
der vielen Nadeln in sehr engen Abständen schwierig ist und gewisse Abstände nicht
unterschritten werden können, auch wenn die Nadeln als Sägezähne an schmale Bänder
angeformt sind, die auf die Walze aufgewickelt werden. Ferner erfordert die sehr
schnell laufende Auflöswalze und deren Antrieb einen verhältnismäßig großen technischen
und räumlichen Aufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fasern unter Vermeidung
der Nachteile der bekannten Vorrichtungen gleichmäßig und schonend aufzulösen und
In guter Parallellage der Spinnkammer zuzuführen. Dies wird durch das erfindungsgemäße
Verfahren dadurch erreicht, daß eine Vieizahl von gerichteten Luftströmen das Faserband
auflösen und die aufgelösten Fasern in einen Abführkanal weiterleiten.
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In weiterer Ausgestaltung dieses Verfahrens ist es vorteilhaft, wenn
die Luftströme als Freistrahler mit kleinem Strahldurchmesser und damit in der Art
von "Luftnadeln" auf die Fasern einwirken. Dabei kann mindestens ein Teil der Freistrahler
In der Förderrichtung des Faserbandes bewegt werden und die Aus tr i t ts geschwindi
gkei t mindestens eines Teiles der Freistrahler regelbar sein.Dadurchkann kann unterschiedliche
Faserqual i täten und unterschiedliche Nummern (Dicken) des Faserbandes und des
zu spinnenden Fadens und auch bei wechselnden Betriebsverhäl tnissen eine optimale
Faserauflösung erreicht werden.
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Es kann weiterhin zweckmäßig sein, Im Auflöseraum und/oder Abführkanal
elektrostatische Felder auf die Fasern einwirken zu lassen.
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Damit kann die Auflösung und die Weiterführung der Fasern erleichtert
werden.
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Eine zweckmäßige Vorrichtung zum Durchführen des vorbeschriebenen
erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Luftströme aus an mindestens einer
sich rasch drehenden und als hohle Auflösewalze ausgebildeten Luftkammer angeordneten
Düsenlöcher austreten und die Fasern in eine als Auflösekanal ausgebildete Auflösekammer
einleiten, die durch - einen Teil der Mantelfläche der Auflösewalze und durch diesen
Teil umgebende im wesentlichen ortsfeste Führungsflächen gebildet wird. Dabei ist
es vorteilhaft, in der Luftkammer nicht rotierende Leitmittel anzuzu ordnen, durch
deren Öffnungen die Luft den Düsenlöchern derart zugeführt wird, daß die Luftströme
nur in bestimmten Bereichen auf die Fasern einwirken, Es kann aber auch vorteilhaft
sein, wenn die Luftströme aus an nicht rotierenden Luftkammern angeordneten Düsenlöchern
austreten und die Fasern gegen eine rotierende Mitnehmerwalze drücken, die zusammen
mit ortsfesten Führungsflächen einen Auflösekanal bildet, und daß die in diesem
Kanal weitergeleiteten Fasern unter Zuhilfenahme von besonderen Luftströmen, die
die Fasern von der Mitnehmerwalze abheben, in den Abführkanal geleitet werden. Eine
weitere zweckmäßige Ausführung sieht vor, daß die Luftströme aus Düsenlöchern austreten,
die an ortsfesten oder in geringem Maße verstellbaren oder verschwenkbaren Luftkammern
angeordnet sind und daß der Auflösekanal im wesentlichen durch die mit Düsenlöchern
versehene Wand der Luftkammer und durch weitere Führungsflächen von vorzugsweise
ortsfest angeordneten Führungsteilen gebildet wird. Eine Verbesserung der Faserauflösung
und der Faserführung wird erreicht, wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
zwischen einem Teil der Zuführeinrichtung und einem Teil der Auflöseeinrichtung
ein auf die Fasern im Auflöseraum wirkendes elektrostatisches Feld erzeugt wird.
Je nach den räumlichen Verhältnissen, der Faserqualität und der Drehzahl der Spinnturbine
kann es
vorteilhaft sein, in den Auflöseraum und/oder den Abführkanal
zusätzliche Luftströme einzuleiten. Dabei ist es zweckmäßig diese zusätzlichen Luftströme
durch besondere Steuerorgane regelbar und abschaltbar zu machen.
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Die Erfindung soll anhand einiger mehr oder weniger schematischer
Figuren erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt nach der Linie 1-1
der Fig. 2 durch eine Vorrichtung mit einer als rotierende Luftkammer ausgebildeten
und mit Luftdüsen versehenen Auflösewalze mit darin angeordnetem nicht rotierendem
Leitblech, mit einer aus Lieferwalze und Druckplatte bestehenden Zuführeinrichtung
und einem etwa konzentrisch zur Auflösewalze verlaufenden Auflöseraum, der im wesentlichen
durch die Auflösewalze und die Führungsflächen eines ortsfesten Führungskorpers
gebildet wird; Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1, teilweise
geschnitten; Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung ähnlich Fig. 1, jedoch
mit einer aus zwei Lieferwalzen bestehenden Zuführeinrichtung und einem Auflöseraum
mit zwei ortsfesten Führungskörpern; Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung
ähnlich Fig. 1, jedoch mit einer Druckplatte für die !Zuführeinrichtung, an der
auch eine Führungsfläche für den Auflöseraum angeordnet Ist;
Fig.
5 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einer nicht rotierenden Luftkammer
mit Düsenlöchern und einer rotierenden Mitnehmerwalze, die zusammen mit der Luftkammer
und weiteren daran anschließenden Führungsteilen den Auf löseraum bildet; die Zuführeinrichtung
besteht aus Führungsplatte und Führungsriemchen; Fig. 6 einen Querschnitt durch
eine Vorrichtung mit einreihig angeordneten Luftdüsen, deren Luftkammer sich eng
an die Lieferwalze anschmiegt, und mit nicht drehbaren Führungsteilen, die zusammen
mit der Luftkammer den Auflöseraum bilden und Fig. 7 einen Querschnitt durch eine
Vorrichtung ähnlich Fig. 6, jedoch mit in mehreren Reihen und auswechselbar angeordneten
Luftdüsen.
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In Fig. 1 wird das Faserband 1 durch eine aus der Lieferwalze 2 und
der Druckplatte 2a bestehenden Zuführeinrichtung dem Auflöseraum 3 zugeführt. Die
sehr schnell rotierende Auflösewalze 4 besitzt an ihrem Mantel 4a eine große Anzahl
von Düsenlöchern 4b und ist auf der Achse ic befestigt. Der Antrieb der Achse 4c
ist nicht dargestellt. Im Innern der Auflösewalze 4 ist eine Leittrommel 5 etwa
konzentrisch zur Auflösewalze angeordnet, aber unabhängig von dieser auf der Achse
5c gelagert. Im Mantel 5a der Lelttrommel sind Leitschlitze 5b, im gezeichneten
Beispiel drei Leitschlitze Sbl, 5b2, 5b3 angebracht Durch die Bohrung 5cl der Achse
5c tritt ein durch ein Reglerorgan 5d regelbarer Luftstrom in das Innere der Leittrommel
5 ein und geht von dieser durch die Leitschlitze 5b1, b2, b3 in den Zwischenraum
zwischen den Mänteln 5a und 4a. Diese Druckluft tritt In Form dünner Luftstrahlen
durch die im gezeichneten Beispiel als etwas schräg radlal verlaufende Löcher 4b
ausgebildeten
Luftdüsen in den Auflöseraum 3 ein und zwar im wesentlichen nur in dem Sektor der
Auflösewalze, die den Leitschlitzen 5bl, b2, b3 gegeniiber-liegs Die Luftstrahlen
wandern mit der schnellaufenden Trommel 4 mit und lösen das Faserband 1, das um
die vordere Leiste 2a1 der Druckplaxte herumgeführt wird, kontinuierlich weitgehend
zu einem dünnen F:aserstrom auf, der in dem kanalförmigen Auflöseraum 3 in Pfeilrichtung
in den Abführkanal eingeleitet wird, von wo er in eine nicht dargestellte rotierende
Spinnkammer gelangt, in der die aufgelösten Fasern zu einem Faden versponnen werden.
Damit die Fasern an den dF;2hrungsflächen 7a des ortsfest angeordneten Führungsteils
7, die zusammen mit der Mantelfläche 4a der Auflösewalze den Auflösekanal bilden,
leicht entlang gleiten, sind auch im Führungsteil 7 Luftkanäle oder Luftdüsen 7bl,
7b2 angeordnet, durch die Druckluft in den Auflöseraum eingeblasen wird. Damit die
den Auflöseraum durchlaufenden Luftstrahlen die gewünschte Auflösewirkung ergeben,
können verschiedene Maßnahmen getroffen werden: die Zuführschl itze 5bl, b2, b3
haben verschieden große Öffnungen und Abstände; auf der Mantelfläche der Leittrommel
sind Dichtungsleisten 5dl, 5d2 angeordnet, welche Dichtungsspalte mit dem Inneren
der Auflösewalze bilden; die Leittrommel 5 kann etwas verdreht werden, so daß die
Leitschlitze 5b1, b2, b3 eine etwas andere Lage gegenüber dem Auflöseraum einnehmen.
Ähnlich wie der Luftdruck der Auflösewalze durch das Regelorgan 5d geregelt wird,
können auch die durch die Öffnungen 7bl, b2 einströmenden Luftströme regelbar gemacht
sein. Auch in den Spalt 7e zwischen der Druckplatte 2a und dem Führungskörper 7
kann Luft eingeblasen werden. Der Luftraum in der Leittrommel 5, der wie in Fig.
2 gezeigt, auf der der Achse 5c gegenüberliegenden Seite durch die Stlrnwand der
umlaufenden Auflösewalze begrenzt wird und gegen die Stlrnwand der Auflösewalze
bis auf den Spalt 5e abgedichtet wird, kann auch vollständig dadurch abgedichtet
werden, daß die Lelttrommel mit einem In Fig. 2 strichpunktiert dargestellten Deckel
5f, der ebenfalls
auf der Achse 5c sitzt, versehen wird. Die Luftzuführung
erfolgt in diesem Fall über den Zuführkanal 5cl und die in das Innere der Leittrommel
führende Bohrung 5fl. Der Auflöseraum ist über dem Eintritt des Faserbandes bis
auf einen schmalen Spalt 2b zwischen der Lieferwalze 2 und der Auflösewalze 4 geschlossen.
Der darüber angeordnete Gehäuseteil 8 schmiegt sich sowohl an die Lieferwalze 2
als auch an die Auflösewalze 4 bis auf einen Spalt eng an. Ein weiterer am Gehäuse-angeordneter
Gehäuseteil 9 dient zugleich als Führungsfläche für den Abführkanal 6.
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In Fig. 3 wird das Faserband 31 durch die Klemmwalzen 32, 32a dem
Auflöseraum 33 zugeführt. Die Auflösetrommel 34 mit ihren Luftdüsen 34b und die
Leittrommel 35 haben-dieselbe Funktion wie die Auflöse-Walze 4 und die Leittrommel
5 der Fig. 1. Jedoch erfolgt die Luftzuführung zur Auflösewalze durch einen auswechselbaren
Rost 35b, der im gezeichneten Beispiel an der Leittrommel 35 befestigt ist. Es ist
auch möglich, diesen Rost getrennt von der Leittrommel 35 anzuordnen und die Leittrommel
35 etwas verdrehbar so anzuordnen, daß sie den Rost mehr oder weniger iiberdecken
kann. Der Rost ist mit geeigneten Durch-- laßöffnungen für die Luft versehen. Die
der Auflösewalze gegenUberliegenden Führungsflächen 37al, 37cl des Auflösekanals
sind an den beiden anschließenden Führungsteilen 37a bzw. 37b angeordnet. Das Führungsteil
37a besitzt einen'gemeinsamen Zuführungskanal 37a2 für die Luftdüsen 37a6. Auch
durch das Führungsteil 37c führt ein Luftkanal 37d in den Abführkanal 36. Die Luftkanäle
werden durch Zuleitungen 37a3 bzw. 37c3 gespeist, in die Regelorgane 37a4 bzw. 37c4
eingebaut sein können. Beide Zuleitungen 37a3, 37c3 können durch ein strichpunktiert
schematisch dargestelltes Leitungssystem 37e miteinander verbunden sein. Am Gehäuse
38, das bis in die nächste Nahe der Austrittstelle der ZufUhreinrichtung fUr das
Faserband reicht, ist ein Führungsblech 38a fest oder In beiden durch den Doppelpfell
dargestelllten Richtungen .verstellbar angeordnet.
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In Fig. 4 ist in der Auflösewalze 44 ein Leitstück 45 untergebracht,
das die durch die Zuführöffnung 45c eintretende Druckluft durch die Öffnung 45a
den Luftdüsen 44a der Auflösewalze zuführt. Die Öffnung 45a kann ähnlich wie in
Fig. 3 noch durch einen strichpunktiert dargestellten Rost 45b abgedeckt sein. Die
Zuführeinrichtung besteht aus einer Lieferwalze 42 und einer Druckplatte 42a, die
um den Bolzen 42a1 schwenkbar an dem Führungstisch 42 angeordnet ist. Das Faserband
wird zwischen der Druckplatte 42a und der Lieferwalze dem Av flöseraum 43 zugeführt.
Die Fläche 42a2 der Druckplatte ist ein Teil der Führungsflächen des Auflöseraums
43, an den sich eine weitere Führungsfläche des Führungsteils 47 anschließt. Von
der zugleich als Führungsteil für den Auflöseraum dienenden Führungsplatte 42a führen
Luftkanäle 42c in den Auflöseraum. Die geringen Schwenkbewegungen der Druckplatte
können durch die Dickenschwankungen des Faserbandes ausgelöst werden, wobei nicht
dargestellte an der Druckplatje angreifende federnde Halterungen die Druckplatte
in eine Mittellage zurUckführen. Es ist aber auch möglich, das Verschwenken durch
nicht näher dargestellte Mittel von Hand oder durch besondere Steuerorgane vorzunehmen
und die eingestellte Lage zu sichern. Zur Regelung der Luftzufuhr können besondere
Mittel, beispielswelse ein Schieber 42d angeordnet werden.
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In Fig. 5 besteht die Zuführeinrichtung aus einem Führungstisch 52
und einem von einer nicht dargestellten Druckwalze aus angetriebenen Laufrlemchen
52a, das um die Umlenkschiene 52b umgelenkt wird. Der Auflöseraum 53 wird auf der
einen Seite durch die Mantelfläche einer schnell rotierenden Mitnehmerwalze 59 gebildet
und auf der anderen Seite durch die Führungsfläche 54a der Luftkammer 54. Die Führungsfläche
54a weist eine Vielzahl von DUsenlöchern 54b auf, die durch den Luftraum 54c mit
Druckluft versorgt werden. Die Zuführungsleltungen fUr die Luft sind nicht dargestellt.
Weitere Führungsteile 57a, 57e
schließen sich mit ihren Führungsflächen
57a1, 57e1 an die Führungsfläche 54a an. Um die Auflösung insbesondere am Anfang
des Auflösekanals 53 zu erleichtern, kann durch den Luftspalt 58a zwischen dem Gehäuseteil
58 und der Mitnehmerwalze 59 ein Luftstrom eingeleitet werden. Auch durch den Spalt
54d zwischen dem Führungstisch 52 und der Luftkammer 54 und durch den Spalt 54e
zwischen der Luftkammer 54 und dem Führungsteil 57a kann Luft eingeblasen werden.
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Die Luftkammer 54 kann ortsfest angeordnet sein. Es kann aber auch
zweckmäßig sein, sie in nicht näher dargestellter Weise leicht schwenkbar zu machen
derart, daß sich die Größe der Spalte 54d und 54e verändern. Diese Verschwenkung
kann auch In kurzen Zeiträumen als eine oszillierende Bewegung über Exzenter-Antrieb
oder auf elektromechanischem Wege erfolgen. Durch einen in den Spalt 59c zwischen
Mitnehmerwalze 59 und Führungsteil 59b eingeblasenen Luftstrom der teilweise auch
in den Kanal 59a geleitet wird, wird das Umleiten der Faser in den Abführkanal 56
erleichtert.
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In Fig. 6 schmiegt sich die Luftkammer 64 unter Bildung eines schmalen
Spaltes nahe an die Lieferwalze 62 an. Ihre Luftdüsen 64b sind in einer einzigen
Reihe angeordnet. Das an die Luftkammer anschließende Führungsteil 67a ist mit weiteren
Zuführkanälen 67b für Druckluft versehen.
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Die der Luftkammer 64 und dem Führungsteil 67a gegenüberliegenden
Führungsteile 67c des Auflösekanals können, wie durch Pfeile angedeutet, ebenfalls
mit Luftdüsen versehen sein. Zwischen dem Führungsteil 67c und der Druckplatte 62a
ist eine Dichtung 67e angeordnet,.
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die verhindert, daß die Fasern Im Auflöseraum zwischen diese Teile
gelangen. Die Dichtung 67e kann als elastisches Kissen gebildet sein, so daß etwaige
geringe Bewegungen der Druckplatte ihre Dichtungswlr-, kung nicht beeinträchtigen.
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In Flg. 7 besteht die Luftkammer aus einem vorderen Kammertell 74a
mit
Luftdüsen 74b, der bequem ausbaubar am hinteren Kammerteil 74a1 geführt und gehalten
ist. Damit wird die Reinigung der Luftdüsen erleichtert und der vordere Kammterteil
74a kann bei Bedarf auch ausgewechselt werden. An der Druckplatte 72a der Zuführeinrichtung
und am Führungsteil 77a sind Leitungsanschlüsse 72al bzw.
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77a1 für Stromzuführungen bzw. Erdeableitungen vorgesehen, womit im
Auflöseraum ein elektrostatisches Feld erzeugt werden kann, das das Auflösen und
den Transport der Fasern begünstigt. Die Leitungsanschlüsse können auch an anderen
Teilen der Auflöseeinrichtung, beispielsweise an der Lieferwalze 72 oder an der
Luftkammer 74 oder am Führungsteil 77c angeordnet sein.