DE2209199A1

DE2209199A1 - Verfahren zum spindellosen Spinnen von vereinzelten Stapelfasern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2209199A1
Application number: DE19722209199
Authority: DE
Original assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarzky, Usti Nad Orlici (Tschechoslowakei)
Priority date: 1971-03-05
Filing date: 1972-02-26
Publication date: 1972-09-21
Also published as: JPS5439511B1; FR2128623A1; FR2128623B1; DE2209199B2; CH539136A; DD95339A5; US3812667A; SU452634A1; CS160258B1; IT949827B; GB1374536A

Description

PATENTANWALT

23. Februar 1972 Anw.-Akte: 75.444

PATENTANMELDUNG

Anmelder: Vyzkumny Ostav bavlnarsky, Clsti nad Orlici

Titel: Verfahren zum spindellosen Spinnen von vereinzelten Stapelfasern und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum spindellosen Spinnen von vereinzelten Stapelfasern, die von der rotierenden Spinnkammer auf deren Rutschwand und dann auf die Sammeloberfläche in ein Faserband gefördert und zu Garn verarbeitet werden, das der Bewegung der Spinnkammer voranläuft und aus dieser an der Seite herausgeführt wird, die der Zuführseite gegenüberliegt. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei einem spindellosem System des Spinnens von Stapelfasern in rotierenden Spinnkammern ist zum Erzielen eines Qualitätsgarnes das Bilden einer optimalen Form des Faserbandes, das Zuführen von Fasern auf dieses Band und dessen Zusammenrollen zu Garn von ausschlaggebender Wichtigkeit.

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Es ist eine Reihe von Lösungen bekannt, bei denen sich das Faserband an der Stelle des größten inneren Durchmessers der Spinnkammer auf der sogenannten Sammeloberfläche bildet, die aus Teilen kegelförmiger Wände besteht. Das Wesentliche bei diesen Spinnverfahren besteht darin, daß das Faserband auf der Sammeloberfläche, auf der es im Querschnitt die Form eines allgemeinen Dreiecks aufweist, aus zugefUhrten Fasern durch deren allmähliches Schichten von der Ecke der längeren Seiten des erwähnten Dreiecks aus geformt wird. Dadurch entsteht der Nachteil, daß im Laufe des Drehens des Faserbandes im Garn für verschiedene Nummern des verarbeiteten Garnes die Ähnlichkeit der Form %m Querschnitt der Faserbänder nicht eingehalten wirdo Das auf der Sammeloberfläche entstehende Faserband ist flach, mit stark Überwiegender Verteilung auf der Rutschwand, so daß dem Drehen ein beträchtlicher Widerstand geleistet wird; ferner entstehen nur wenige Kontakte zwischen den einzelnen Fasern im Faserband, und infolgedessen ist das Abnehmen des Faserbandes von der Sammeloberfläche unvollkommen.

Das durch das Zusammenrollen von einzelnen Fasern entstehende Garn wird auf die Seite gefuhrt, von der das Zufuhren von Fasern in die Spinnkammer erfolgt, so daß das Garn einerseits in Berührung mit den zugefUhrten Fasern kommt, was ihre Oberflächenstruktur stört, andererseits wird das Faserband im wesentlichen verdreht, damit ein Garn entsteht.

Da bereits im Bereich der Sammeloberfläche der Abzug des Garnes in radialer Richtung erfolgt, können keine günstigen Bedingungen für das Bilden von Garn durch Zusammenrollen vom Faserband entstehen,

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wozu das Faserband eine natürliche Tendenz infolge der existierenden niedrigen axialen Spannung an der Stelle der Garnbildung aufweist. Auf diese Art und Weise wird das Garn mehr oder weniger gewaltsam verdreht.

Bereits darin liegt die Ursache, daß an der Stelle der Garnbildung eine niedrige axiale Spannung auftritt. Mit Rücksicht auf diese Tatsache und darauf, daß das Drehen vom Gesichtspunkt des erforderlichen Drehmoments hohe Ansprüche stellt, muß das Garn eine höhere Drehung bekommen, damit das Garn das nötige Drehmoment zuverlässig in das Faserband übertragen kann. Das führt jedoch zum Bilden eines verdrehten Garnes mit härterem Griff und zur Absenkung der Produktion.

Aus den angeführten Gründen ist man bestrebt, das Drehmoment herabzusetzen und ef| ein Querschnitt des Faserbandes angestrebt, der ein möglichst kleines Trägheitsmoment, d. h. einen annähernd runden Querschnitt aufweist. So sind z, B. Einrichtungen bekannt, deren Sammeloberfläche - im axialen Spinnkammerschnitt gesehen - in Form eines Einstiches des V-Profils durchgeführt ist, dessen Öffnungswinkel kleiner als 35 ist. Diese Lösung hat den Nachteil, daß das Garn infolge der Fliehkraft in den erwähnten Einstich gepreßt wird und zwischen dessen kegelartigen Wänden haften bleibt, was dessen Drehen hindert und zu unvollkommenem Übertragen von Drähten in das Faserband führen. Auch das bekannte Einpressen von Verunreinigungen in den erwähnten Einstich und deren Anhäufungen sind für die Stabilität des Spinnvorganges ungünstig. Das Beseitigen von Verunreinigungen ist dabei schwer.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein spindelloees Spinnverfahren zu schaffen, das eine beständige und optimale Form des Querschnitts des Faserbandes mit niedrigem Trägheitsmoment gewährleistet. Dabei soll das Garn das Drehmoment zuverlässig in das Faserband Übertragen ohne mit den zugefUhrten Fasern in Berührung zu kommen*

Diese Aufgabe wird beim spindellosen Spinnen von vereinzelten Stapelfasern, die von der rotierenden Spinnkammer auf deren Rutschwand und dann auf die Sammeloberfläche in ein Faserband und zu §arn verarbeitet werden, das der Bewegung der Spinnkammer voranläuft und aus dieser an der Seite herausgeführt wird, die der Zuführseite gegenüberliegt, erfindungsmäßig dadurch gelöst, daß durch die Schichtung der Faser auf der Sammeloberfläche, die durch einen Teil der Gefällewand, die an die Rutschwand anschließt, und einen Teil der Abzugswand, die an die Gefällewand anschließt, gebildet wird, ein Faserband entsteht, dessen Querschnitt etwa die Form eines Dreiecks aufweist, dessen kUreere Seite, die auf der Gefällewand liegt, zur längeren Seite, die auf der Abzugwand liegt, ein Verhältnis von 1:1,1 bis 1:5 aufweist. Dabei wird das Faserband abgezogen, zusammengerollt und an der Abzugswand entlang abgeführt, so daß die Reibungskraft zwischen der Abzugswand und dem Faserband, das zusammengerollt wird, bei dessen relativer Bewegung darin ein zusätzliches Drehmoment ausübt, das das Zusammenrollen des Faserbandes der Faser und deren Verarbeitung zu Garn unterstutzt, wobei das Garn in der Richtung zur Abzugöffnung abgebogen und durch diese aus der Spinnkammer herausgeführt wird.

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Gemäß der Erfindung steht die Länge des Abschnittes, als Projektion der Länge, auf welcher das Faserband auf der Abzugwand zusammenrollt, geführt und in Garn verarbeitet wird, auf einem axialen Schnitt, zur Länge der längeren Seite des Dreiecks, das durch einen Querschnitt durch das Faserband entsteht, im Verhältnis von 1 : 2 bis 4:1.

Es ist günstig, wenn die Entfernung der Stelle, wo das Garn die Abzugwand verläßt, von der Ebene, die durch den Übergang der Gefällewand in die Abzugwand verläuft, das 1 bis 5-fache der längeren Seite beträgt, bzw. wenn das Garn die Abzugwand in der Entfernung von 1 7 mm vom Rand des Faserbandes auf der Abzugswand verläßt.

Ein wesentliches Merkmal einer Spinnkammer zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, daß die in der Richtung von der Eintrittsöffnung erweiterte Rutschwand in die Gefällewand übergeht, an die die Abzugwand anschließt, die sich in der Richtung zum Boden der Spinnkammer verengt.

Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, daß im Axialschnitt durch die Spinnkammer 1 die Abzugswand mit der Ebene, die durch den Übergang der Gefällewand zur Abzugswand verläuft, einen Winkel im Bereich von 40 bis 70 einschließt, wobei die Gefällewand mit derselben Ebene einen Winkel im Bereich von -30 bis +20 /scnließt. Bei einer anderen vorteilhaften Lösung nach der Erfindung weist im Axialschnitt durch die Spinnkammer die Länge der Gefällewand zur Länge der Abzugswand das Verhältnis von 1 : 1,1 bis 1 s 8 auf*

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Ein weiteres Merkmal besteht darin, daß im Axialschnitt durch die Spinnkammer der Übergang zwischen der Gefällewand und der Abzugswand mit einem Radius von 0,1 bis 1,8 mm ausgeführt wird.

Ein anderer kennzeichnender Aspekt der Erfindung besteht darin, daß das Abzugsrohr, dessen eines Ende die Abzugsöffnung darstellt, in der Richtung der Rotationsachse der Spinnkammer einstellbar ist·

Es ist ein Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahren und Einrichtungen, daß anstatt des energieaufwändigen Drehens des Faserbandes zu Garn ein Zusammenrollen des Faserbandes erfolgt, wobei das Faserband einen optimalen Querschnitt im Hinblick auf die Abzugsrichtung des Garnes aufweist. Damit werden die Ansprüche auf das Drehmoment des Garnes herabgesetzt und das Übertragen von Drehungen in das Faserband auf der Sammeloberfläche der Spinnkammer verbessert, was zur Senkung der Anzahl der Garndrahte und zur Erhöhung der Produktivität der Maschine fuhrt. Dabei ist das Reinigen der Sammeloberfläche einfach, die Verunreinigungen neigen nicht zum Anhaften.

Einige Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Abbildung der Spinnkammer im Axialschnitt,

Fig. 2 einen Teil der Spinnkammer in Axialschnitt mit einem Faserband im Querschnitt,

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Fig. 3 einen Teil der Spinnkammer in Axialschnitt mit dem Faserband im Querschnitt, wobei das Zusammenrollen des Faserbelages zu Garn dargestellt ist,

Fig. 4 eine Ansicht eines Teils der abgewickelten Rutsch-, Gefälle- und Abzugswand mit dem Zusammenrollen des Faserbandes zu Garn;

Fig. 5, 5a Darstellungen verschiedener Ausführungen der Neigung der Gefällewand im Axialschnitt der Spinnkammer;

Fig. 6, 6a Darstellungen verschiedener Ausführungen der Neigung der Abzugswand im Axialschnitt der Spinnkammer und

Fig. 7 eine axonometrische Ansicht der Spinnkammer im Axialschnitt.

Die Spinnkammer 1 ist mit ihrem zylinderförmigen Schaft 11 mittels der Lager 21 und 22 auf dem festen Maschinengestellt 2 drehbar gelagert. In der Richtung von der Zuführungsöffnung der Spinnkammer 1 verbreitert sich deren Rutschwand 13, die in die Gefällewand 14 übergeht - die sich im'Vergleich mit der Rutschwand 13 noch mehr verbreitert -, an die die Abzugswand 15 anschließt, die sich zum Boden 16 der Spinnkammer 1 verengt, wobei aus dem Boden auf der gegenüberliegenden Seite der bereits erwähnte Schaft 11 und die Riemenscheibe 17 herausragen.

In dem Schaft 11 ist das feste Abzugsrohr 23 eingesetzt, dessen eines Ende, welches bis in den Raum der Spinnkammer 1 hineinragt, die Ab-

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zugsöffnung 230 darstellt; dieses Abzugsrohr ist erfindungsgemäß am anderen Ende am Maschinengestell 2 so befestigt, daß es in der Richtung der Rotationsaxie der Spinnkammer 1 einstellbar ist.

Die Zufuhrungsöffnung 12 der Spinnkammer 1 ist mit einem abnehmbaren Deckel 3 in der Art und Weise versehen, daß der Innenraum der Spinnkammer zwar abgedeckt ist, der Deckel 3 jedoch mit ihm nicht in Berührung kommt. Der Deckel 3 kann Bestandteil des Körpers des bekann«- ten nicht dargestellten Vereinzelungsmechanismus sein zur Vereinzelung von Fasern von einem geeigneten Stapelfasergebilde.

In einer vorteilhaften Ausfuhrung - im Axialschnitt der Spinnkammer gesehen - schließt die Abzugswand 15 mit der Ebene 18, die den Übergang der Gefällewand 14 in die Abzugswand 15 bildet, einen Winkel A im Bereich von 40 bis 70 - wie auf Fig. 6 und 6a abgebildet, und die Gefällewand 14 mit derselben Ebene 18, einen Winkel B im Bereich von -30 , siehe Fig. 5, bis +20 , siehe Fig. 5a, ein.

Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Länge der Gefällewand 14 - wiederum im Axialschnitt - zur Länge der Abzugswand 15 im Verhältnis von 1 : 1, 1 bis 1 : 8 zu gestalten.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Übergang zwischen der Gefällewand 14 und der Abzugswand 15 mit einem Radius von 0,1 bis 1,8 mm ausgeführt wird.

Hinter dem Abzugsrohr 23 ist ein Paar von Ableitungsrollen 41, 42 angebracht, von denen wenigstens eine angetrieben ist.

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Die Riemenscheibe 17 steht im ausschaltbaren Eingriff mit dem Riemen 5, der von einem bekannten, nicht dargestellten Antriebsmechanismus angetrieben wird.

Im Deckel 3 befindet sich ein auf die Rutschwand 13 gerichteter Kanal 31, der an die erwähnte nicht dargestellte Vereinzelungseinrichtung anschließt.

Die beschriebene Spinnkammer 1 ist ohne die Mittel zum Erzeugen von Unterdruck dargestellte Es handelt sich lediglich um einen Beispiel der Ausfuhrung, wobei eine sogenannte Unterdruckspinnkammer, die mit Ventialtionsöffnungen versehen ist, ebenso gut eingesetzt werden kann wie eine Spinnkammer mit einer äußeren Unterdruckquelle·

Die Spinnmethode ist die folgende: Vereinzelte Fasern werden vom Tragmedium - von der Luft - durch den Kanal 31 in der Richtung vom nicht dargestellten bekannten Vereinzelungsmschanismus getrage&i und fallen auf die Rutschwand 13 der rotierenden Spinnkammer 1, Durch den Einfluß der Schleuderkraft bewegen sich die Fasern 6 an der erwähnten Rutschwand entlang zur Gefällewand 14, über welche sie herunterfallen und auf der sogenannten Sammeloberfläche aufgelagert werden, die durch einen Teil der Gefällewand 14 und einen Teil der Abzugswand 15 geformt ist, in einen Faserbelag 61 in den Grenzen, in welchen auf den erwähnten Wänden das Faserband öl liegt. Die Fasern 6 werden nämlich im Faserband 61 praktisch durch Anschichten gebildet.

Der Querschnitt des Faserbandes 61 auf der Sammeloberfläche hat etwa die Form eines Dreiecks, dessen kUrsere Seite, die auf der Gefälle-

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wand 14 liegt, zur längeren Seite, die auf der Abzugswand 15 liegt, vorzugsweise das Verhältnis von 1 : 1,1 bis 1 : 5 hat.

Vom Faserband 61 wird das Garn 62 so zusammengerollt, daß es Über einen gewissen Abschnitt D an der Abzugswand 15 entlang unter Einfluß der Fliehkraft gefuhrt wird, so daß die Reibungskraft zwischen der Abzugswand 15 und dem Faserband, das zusammengerollt wird, bei dessen relativer Bewegung ein zusätzliches Drehmoment ausUbt, der das Zusammenrollen des Faserbandes 61 der Faser 6 bei dessen Verarbeitung zu Garn 62 unterstutzt, das an der Stelle P in die Richtung zur Abzugsöffnung 230 abbiegt, durch welche es die Spinnkammer 1 verläßt.

Das Garn 62 hat von der Entstehungsstelle bis zur Abzugso'ffnung die Form einer Raumkurve. Unter dem Einfluß der Abzugsgeschwindigkeit läuft das Garn 62 mit dessen Geschwindigkeit W der Rotation der Spinnkammer 1 - im Sinne S - vor; folglich gibt es eine relative Geschwindigkeit der Spinnkammer 1 in Bezug auf das entstehende Garn 62. Das entstehende Garn 62 wird bis zum Punkt P - wie bereits erwähnt - durch den Einfluß der Fliekraft auf die rotierende Abzugswand 15 gedruckt. Im Ergebnis der relativen Geschwindigkeit «wischen dem Garn 62 und der Rotation der Spinnkammer 1 unter gleichzeitiger Wirkung der Kraft, mit welcher das entstehende Garn 62 gegen die Abzugswand 15 der Spinnkammer 1 gedruckt wird, entsteht die Reibungskraft. Diese Reibungskraft ruft ein ausreichendes Drehmoment im Garn 62 hervor, welches mit der Drehrichtung des Zusammenrollens des Faserbandes 61 Übereinstimmt, was das Zusammenrollen unterstutzt.

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Das dem Faserband 61 auf der Sammeloberfläche erteilte Drehmoment wird auf diese Art und Weise erhöht.

Die Relativgeschwindigkeit der Spinnkammer 1 im Hinblick auf das Garn 62 erniedrigt sich mit der Entfernung von der Sammeloberfläche zur Rotationsaxie der Spinnkammer 1; es ist daher vorteilhaft, zur Gewährleistung eines optimalen Spinnvorganges, die Entfernung des letzten Berührungspunktes P des Garnes 62 mit der Abzugswand 15 von der Ebene 18 im Bereich des 1 bis 5-fachen der längeren Seite b einzuhalten.

Aus der Spinnkammer 1 wird das Garn 62 durch das Abzugsrohr 23 über Ableitungsrollen 41, 42 abgezogen und mit einem nicht dargestellten Windemechanismus aufgewickelt.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Länge des Abschnittes M, als Axialschnittprojektion der Länge d, über welche das Faserband 61 auf der Abzugswand 15 zusammenrollt, geführt und zu Garn 62 verarbeitet wird, zur Länge der längeren Seite b des erwähnten Dreiecks, das durch den Querschnitt des Faserbandes 61 entsteht, das Verhältnis von 1 : 2 bis 4 i 1 hat.

In der Praxis ist es wünschenswert, daß das Garn 62 die Abzugswand 15 in der Entfernung von 2 bis 7 mm vom Rand des Faserbandes 61 auf der Abzugswand 15 verläßt.

Die Form der Abzugswand 15 - im Axialschnitt durch die Spinnkammer 1 gesehen - kann konvex, konkav, gerade, gebrochen oder kombiniert sein.

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Claims

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1. Verfahren zum spindellosen Spinnen von vereinzelten Stapelfasern, die von der rotierenden Spinnkammer auf deren Rutschwand und dann auf die Sammeloberfläche in ein Faserband gefördert und zu Garn verarbeitet werden, das der Bewegung der Spinnkammer voranläuft und aus dieser an der Seite herausgeführt wird, die der Zuführseite gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schichtung der Faser auf der Sammeloberfläche, die durch einen Teil der Gefällewand (14), die an die Rutschwand (13) anschließt, und einen Teil der Abzugswand (15), die an die Gefällewand (14) anschließt, gebildet wird, ein Faserband (61) entsteht, dessen Schrägschnitt etwa die Form eines Dreiecks aufweist, dessen kürzere Seite (a), die auf der Gefällewand (14) liegt, zur längeren Seite (b), die auf der Abzugswand (15) liegt, ein Verhältnis von 1:1,1 bis 1 : 5aufweist, wobei das erwähnte Faserband abgezogen, zusammengerollt und an der Abzugswand (15) entlang abgeführt wird, so daß die Reibungskraft zwischen der Abzugswand (15) und dem Faserband (61), das zusammengerollt wird, bei dessen relativer Bewegung in diesem ein zusätzliches Drehmoment ausübt, das das Zusammenrollen des Faserbandes (61) der Faser (6) und seine Verarbeitung zu Garn unterstützt, wobei das Garn (62) in der Richtung zur Abzugsöffnung (230) abgebogen und durch diese aus der Spinnkammer (1) herausgeführt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Abschnittes M, als Projektion der Länge (D), auf welcher das Faserband (61) auf der Abzugswand (15) zusammengerollt, geführt und zu Garn verarbeitet wird, in einem axialen Schnitt zur Länge der längeren Seite (b) des Dreiecks, das durch einen Querschnitt durch das Faserband entsteht, im Verhältnis von 1 : 2 bis 4 : 1 steht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung der Stelle (P), wo das Garn die Abzugswand (15) verläßt, von der Ebene, die durch den Übergang der Gefällewand (14) in die Abeugswand (15) verläuft, das 1 bis 5-fache der längeren Seite (b) beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn die Abzugswand (15) in der Entfernung von 1 - 7 mm vom Rand des Faserbandes (61) auf der Abzugswand (15) verläßt.

5. Spinnkammer zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Richtung von der Eintrittsöffnung (12) erweiterte Rutschwand (13) in die Gefällewand (14) übergeht, an die die Abzugswand (15) anschließt, die sich in der Richtung zum Boden (16) der Spinnkammer verengt.

6. Spinnkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Axialschnitt durch die Spinnkammer 1 die Abzugswand (15) mit der Ebene (18), die durch den Übergang der Ge-

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fällewand (14) zur Abzugswand (14) verläuft, einen Winkel (A) im Bereich von 40 bis 70 einschließt, wobei die Gefällewand

(14) mit derselben Ebene (18) einen Winkel (B) im Bereich von -30° bis +20° einschließt.

7. Spinnkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Axialschnitt durch die Spinnkammer (1 ) die Länge der Gefällewand (14) zur Länge der Abzugswand (15) das Verhältnis von 1 : 1,1 bis 1 : 8 aufweist.

8. Spinnkammer nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Axialschnitt durch die Spinnkammer (1) der Übergang zwischen der Gefällewand (14) und der Abzugswand

(15) mit einem Radius von 0,1 bis 1,8 mm ausgebildet ist.

9. Spinnkammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abzugsrohr (23), dessen eines Ende die Abzugsöffnung (230) darstellt, in der Richtung der Rotationsachse der Spinnkammer verstellbar ist.

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