DE2329222A1

DE2329222A1 - Gehaeuse einer offenend-spinnvorrichtung mit aufloesewalze

Info

Publication number: DE2329222A1
Application number: DE19732329222
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl Ing Dr Sc Stalder
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1972-06-07
Filing date: 1973-06-07
Publication date: 1974-01-03
Also published as: AR200264A1; BR7304216D0; DE2329222C2; CH554425A; FR2187951A1; FR2187951B1; IT985170B; GB1430784A; ES415814A1

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-FHYS. DR. MANIT2 DI⁰L-CHtM. DR. DEUFEL DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW - _ ^

PATENTANWÄLTE L O CV /. L C

München, den -7.JWIM973 M/th - R 1116

MASCHINENFABRIK RIETER AG Winterthur / Schweiz

Gehäuse einer Qffenend-Spinnvorrichtung mit Auflösewalze

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse einer Offenend-Spinnvorrichtung mit einer Auflösewalze. Derartige Vorrichtungen dienen 2um Verspinnen von Stapelfasern zu einem gedrehten Garn.

Die Auflösewalzen haben den Zweck, aus einem zugeführten Faserband Fasern herauszulösen, die dann durch einen Faserübertragungskanal einem Rotor zugeführt werden, in dem sie in an sich bekannter Weise auf einer Fasersammeifläche abgelegt und als gedrehtes Garn abgezogen werden. Durch verschiedene Maßnahmen wurde schon versucht, an den Rändern der Auflösewalzen oder auch an den den Stirnseiten gegenüberliegenden Wänden des die Auflösewalze umschließenden Gehäuses dafür zu sorgen, daß sich keine Faserablagerungen im sehr engen Raum zwischen Stirnwänden und Gehäusewand bilden können. Derartige Ansammlungen aus mittels des dort durchfließenden Luftstromes eingedrungenen Fasern beeinträchtigen nicht nur die Lebensdauer der Auflösewalze,

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indem schließlich eintretende Verstopfungen die Auflösewalze "blockieren und mechanisch beschädigen können, sondern auch die Qualität des erzeugten Garnes, weil diese Faseransammlungen gelegentlich wieder in den der Fasersammelfläche zugeleiteten faserbeladenen Luftstrom gelangen und dann eingesponnen werden. Vermehrte Fadenbrüche und erhöhte Dickstellenhäufigkeit sind die Folgen. Zwecks Verhinderung dieser Erscheinung wurde schon versucht, die seitlichen radial vorstehenden Stirnflächenränder an der Auflösewalze mit Vorsprüngen wie Zähne, Riffelungen und dergleichen zu versehen, jedoch ohne sichtlichen Erfolg; denn Fasern, die sich einmal auf der Stirnseite der Walze befinden, ist eine direkte Rückkehr in das Nadelfeld wegen des durch den Rand der Auflösewalze bedingten eckigen Rückweges praktisch verbaut.

Gemäß einem weiteren bekannten Vorschlag sind die den Stirnseiten der Auflösewalze zugewandten Wände des Gehäuses mit Außenlufteinlaßöffnungen versehen worden, um einen Radialluftstrom in Richtung der vorstehenden Ränder der Auflösewalze zu erzeugen und die Fasern dadurch am Austritt aus dem Nadelfeld in den Raum zwischen Auflösewalzen-Stirnseite und Gehäuse zu hindern. Zur Verstärkung der erzeugten radialen Luftbewegung sind an den Rändern der Auflösewalze noch radiale Gebläsenuten angebracht. Diese Ausführung hat den Nachteil, daß die Wirkung der radialen Luftströmung sich nur auf den Teil des Umfanges beschränkt, der in der Nähe der Löcher liegt. Ein zusätzlicher Nachteil besteht darin, daß Flug (Staub und Kurzfasern), der sich in der näheren Umgebung der Einsaugeöffnungen befindet, eingesaugt wird und so ebenfalls in den Strinraum der Auflösewalze gelangt, was die bereits oben erwähnten unannehmbaren Folgen nach sich zieht.

Ein weiteres bekanntes Mittel zur Vermeidung von Verstopfungen und dadurch hervorgerufenen Betriebsunterbrechungen und zur

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Erhöhung der Garnqualität besteht darin, die auf einer Seite durch eine große zentrale öffnung mit der Außenluft in Verbindung stehende Auflösewalze, die ebenfalls mit Rändern ausgestattet ist, mit mehreren Durchgangslöchern zur abgedeckten Seite hin zu versehen, wodurch zu beiden Seiten der Auflösewalze die Luft besser mitgerissen und der Druck an deren Peripherie erhöht wird. Auch diese Vorrichtung weist neben dem Nachteil, den die Ränder mit sich bringen, den weiteren Mangel auf, daß sich zwischen der Stirnfläche der Auflösewalze und den Löchern im Gehäuse einerseits und den Löchern in der Walze und der Stirnseite des Gehäuses andererseits von der Außenluft und auch von innen herrührender Flug festsetzt, der zu Verklemmungen an der abgedeckten Stirnseite der Auflösewalze führt. Das gleiche kann an der großen zentralen Öffnung auf der gegenüberliegenden Seite vorkommen, da auch dort ein aus dem Raum angesogener Luftstrom Flug zwischen die Walze und die periphere Abdeckung tragen kann, der sich an der dem Auflösewalzenrand gegenüberliegenden Stelle ebenfalls verklemmt. Zudem erweisen sich solche Durchbrüche als Ablagerungsstätten für Schmutz, Faserpreparationen und Fasertrümmer, wobei die Ablagerungen einen solchen Umfang annehmen können, daß sogar schädliche Unwuchten entstehen.

Das Ziel der Erfindung besteht nicht nur darin, die obigen Nachteile zu beseitigen und die Garnqualität zu verbessern, sondern vor allem darin, die Zahl der Fadenbrüche als auch diejenige der Dickstellen ganz beträchtlich unter den bisherigen Stand herabzusetzen. Ferner soll die Störungsanfälligkeit der Auflösewalzeneinheit wesentlich verringert und die Vorrichtung im Aufbau vereinfacht werden, damit sie den Forderungen einer billigen hassenproduktion entspricht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht auch darin, den unvermeidlichen Strom der Fasern entlang der Stirnseite der Auflösewalze und deren Wiedereintritt in den Faserstrom bzw. in

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die Garnitur zu erleichtern, andererseits aber die Gefahr von Faseransammlungen an der Peripherie des Gehäuehohlraumes, wohin diese Fasern nach Verlassen ihrer Bahn entlang der Stirnseite zwangsläufig gelangen, unter allen Umständen zu vermeiden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, die Peripherie 'des Gehäusehohlraumes an den Stellen, an denen Deckel und Gehäusemantel aufeinanderstoßen und eine Trenn- oder Berührungsfläche entsteht, so zu gestalten, daß sich keine lasern verklemmen können.

Die vorliegende Erfindung erreicht diese Ziele bei einem Gehäuse einer Offenend-Spinnvorrichtung einschließlich einer darin rotierend untergebrachten, mit einer Garnitur versehenen Auflösewalze, das eine die Garnitur der Walze umschließende Innenfläche und eine daran anschließende Deckelauflagefläche für mindestens einen seitlich einsetz - und abnehmbaren Deckel besitzt, dadurch, daß die Auflösewalze seitlich der Garnitur randlos ist und die an der Deckelauflagefläche bei eingesetztem Deckel entstehende feine Trennungsritze mindestens ausgehend von ihrem inneren Ende sich unter einem Winkel zur Rotationsachse der Auflösewalze von weniger als 4-5° nach außen fortsetzt und die Garnitur der Walze dem genannten inneren Ende unmittelbar gegenüberliegt. Dabei kann die Trennungsritze einen Winkel von 0° mit der Rotationsachse einschließen.

Ferner kann sich zwischen dem inneren Ende der Trennungsritze und der Auflösewalzengarnitur ein durch die Innenfläche und den Deckel gebildeter ringförmiger Bremsspalt befinden.

Weiter kann der axiale Abstand der der Garnitur am nächsten liegenden Deckelzone vom äußersten Garnitürspitzenkreis kleiner als der axiale Abstand der Stirnfläche der Auflösewalze bis zum äußersten Garnitürspitzenkreis sein.

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Als weitere Möglichkeit kann die Auflösewalzengarnitur gegen die nächstliegende Deckelzone gerichtete, äußere Spitzen besitzen, die über die seitliche Begrenzung der Auflösewalze hinausragen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung hat den wesentlichen Vorteil, daß die schädlichen Faseransammlungen vermieden werden, indem die Auflösewalze wesentlich vereinfacht, d. h. im Bereich der Garnitur ohne seitliche Ränder ausgeführt ist. Zudem wird sowohl auf der Walze wie auch auf den seitlichen, den Stirnflächen der Walze gegenüberliegenden Gehäuseflächen auf Durchbrüche verzichtet, so daß sich keine Flugablagerungen bilden, noch solche von außen in den Hohlraum der Walze gelangen können. Ein sehr wesentlicher Vorteil für einen Massenartikel wie den vorliegenden besteht darin, daß lediglich durch geringfügige Umgestaltung der bereits vorhandenen Elemente die vorteilhafte Wirkung erzeugt werden kann, wobei Deckel und Walze sogar noch vereinfacht und verbilligt werden. Eine besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß die unverzügliche, störungsfreie Rückführung einmal aus der Garnitur ausgetretener Fasern erleichtert wird.

Als überraschendes Resultat der erfindungsgemäßen Maßnahmen können z. B. die Dickstellen drastisch vermindert, die Garnqualität also entscheidend verbessert werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 ein Schnitt durch eine Offenend-Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein Schnitt durch die Auflösewalze entlang Linie II-II von Fig. 1,

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Fig. 3 ein Detail des Gehäuses im Schnitt und die Fig. 4, 5» 6, 7» 8 «je eine Variante dieses Details.

Nach Fig. 1 werden einer im Innern eines Spinnrotors 1 befindlichen Fasersammeifläche 2 durch einen FaserÜbertragungskanal 3 einzelne Fasern 4 zugeführt, dort abgelegt und zu einem Garn 5 eingedreht, das abgezogen wird. Die Fasern 4 werden durch eine mit Garnitur 6 (Nadeln oder mit Spitzen versehener Garniturdraht) beschlagene Auflösewalze 7 aus einem Faserband 8 herausgelöst und in den Kanal 3 geschleudert, in dem unter dem Einfluß des in einer Kammer 9 herrschenden Unterdruckes ein Luftstrom von einer Schmutzabscheideöffnung 10 einerseits und von einer Öffnung 11 an der Einspeisung des Bandes 8 andererseits fließt, Die Auflösewalze 7 dreht sich im Mantel 12, der eine zylindrische Innenfläche 13 besitzt, deren Durchmesser den Außendurchmesser der Garnitur 6 nur wenig übersteigt, d. h. ein geringes Radialspiel freiläßt.

Nach Fig. 2 ist ein abnehmbarer Deckel 14· auf dem Mantel 12 befestigt. Er besitzt eine Fläche 15» die von der Stirnseite 16 der Auflösewalze 7 nur durch einen kleinen Zwischenraum getrennt ist. Der Deckel 14 berührt nun im montierten Zustand auf einer Auflagefläche 18 den Mantel 12 und schließt dessen Innenraum seitlich an der Berührungslinie B ab. Um an die Bearbeitungsgenauigkeit der die Auflagefläche 18 bildenden Teile keine unnötig hohen Anforderungen stellen zu müssen, nimmt man an dieser Stelle eine kleine ringförmige, durch Bearbeitungsungenauigkeiten hervorgerufene Ritze 19 in Kauf, die eine Weite S von einigen Hundertstel Millimetern besitzt und in Fig. 3 übertrieben weit dargestellt ist. Damit nun aber keine Fasern F, deren Durchmesser noch kleiner ist, und die von der Garnitur 6 der mit ca. 5 000 - 8 000 t/min rotierenden Auflösewalze 7 radial nach außen streben, d. h. von der Auflösewalze in den Bereich der Ritze 19 geschleudert werden,

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sich dort nicht verklemmen können, was unweigerlich zu den gefürchteten Faseransammlungen führt, wird die entstandene Eitze 19 bzw. die Auflagefläche 18 so gelegt, daß der Winkel <* mit der Rotationsachse 20 der Auflösewalze 7 weniger als 4-5° einschließt. Ist dieser Winkel nämlich kleiner als 45°, so wird die in eine Kraftkomponente K in Richtung

Ritze 19 zerlegte Zentrifugalkraft Z, die auf die Faser wirkt, so klein (K ■ Z sin ^- ), daß die dem Eindringen entgegenstehenden Kräfte nicht mehr überwunden werden können. Die Faser wird also am Umfang der Fläche 13 weitergetragen und gelangt ebenfalls in den Faserübertragungskanal 3·

Die geschilderte Wirkungsweise der mit dem Winkel ^<45° angeordneten Auflagefläche kommt vor allem dann zur Geltung, wenn sie mit einer an sich bekannten randlosen Auflösewalze zusammenarbeitet, weil die Fasern dann ungehindert von der Garnitur direkt an die Ritze 19 geschleudert werden können. Die Verwendung einer solchen randlosen Walze ist jedoch wünschenswert, damit eine Faser, die im Zwischenraum 17 in'dem dort ebenfalls im in Richtung Kanal 3 fließenden Luftstrom mitschwimmt, wieder ungehindert in den zwischen der Garnitur und der Innenfläche 13 liegenden Raum zu den übrigen Fasern zurückgelangt und somit keinen Anlaß zu Faseransammlungen geben kann, die zu Dickstellen und Fadenbrüchen führen und auch mechanische Schäden anrichten können.

Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 4, wo nicht nur der Winkel ^ ■ 0, also Κ·0 ist, sondern der Deckel am Rande der Fläche 15 noch mit einer Erhöhung 21 nach innen versehen ist. Von der in den äußersten Garniturspitzenkreis gelegt zu denkenden Ebene G der Garnitur 6 besteht nur noch ein kleiner axialer Abstand a bis zur Berührungslinie des Deckels B mit der Innenfläche 13» der wesentlich kleiner als der Abstand a' der Stirnfläche 16 der Auflösewalze 1 von der Ebene G ist. Wird nun

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eine Faser aus dem Zwischenraum 17 radial nach außen geschleudert, so ist es sehr unwahrscheinlich, daß deren Bewegungsrichtung eine Änderung um mehr als 90° erfährt, um in die Kitze 19 eindringen zu können. Die Ausführungsίοrm nach Fig. 4 ist vorteilhaft, weil infolge des kleinen axialen Abstandes a von der Garnitur 6 die Fasern von dieser erfaßt und dadurch der Eintritt der Hitze 19 laufend von dort anfliegenden Fasern befreit wird. Ein Winkel w,>0, der etwa zwischen 45° und etwa 20° liegt, hat allerdings noch den Vorteil, daß die Auflagefläche gleichzeitig als Zentrierung des Deckels wirken kann (Fig. 2 und 3)· Dies ist auch in Fig. 5 der Fall, wo ·* negativ gewählt ist.

Eingehende Untersuchungen über den Einfluß der Lage der Trennritze auf die Häufigkeit der Faserbüschelbildung mit einer Ausführung gemäß Fig. J, bei der die Trennritze radial Cx = 90°) und axial (⁰^ »0) angeordnet war, bestätigen die Wirksamkeit der vorgeschlagenen Maßnahmen. Es ergaben sich folgende Resultate;

Beobachtete Anzahl Faserbüschel

radiale Trennritze (oc = 90°) axiale Trennritze (ex ■ 0°) Beobachtungsdauer in Stunden

Versuch 1	Versuch 2
19	110
O	2
2	1

Die Untersuchungen haben klar gezeigt, daß bei radialer Lage der Trennritze die Fasern sich in ihr sehr häufig verklemmen, weil sie trotz sorgfältiger Herstellung der Teile immer noch weiter als der Faserdurchmesser ist. Durch Ungenauigkeiten ist auch die Kitzenweite am Umfang unterschiedlich. Sie ist zudem abhängig vom verwendeten Material sowie von den Herstellungsbedingungen und von den Anpreßkräften, herrührend von der Art

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der Befestigung des Deckels am Gehäuse. Es kann einwandfrei beobachtet werden, wie die mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Fasern durch die Zentrifugalkraft in die radiale Hitze («* ■ 90°) hineingedrückt werden. An noch vorstehenden faserenden hängen sich dann weitere Fasern an, bis die Ansammlung so groß geworden ist, bis sie von der Garnitur wieder mitgenommen wird, von wo aus sie in den Faserkanal und in den Rotor gelangt. Es hat sich durch genaue Untersuchungen klar bestätigt, daß eine Faserverklemmung in der Hitze umso eher Ursache der gefürchteten Faseransammlungen ist, je mehr Fasern aufgrund ihrer Geschwindigkeit eine Kraitkomponente besitzen, die der Richtung der Ritze entspricht. Die Untersuchungen mit einer von der radialen Richtung um mehr als45 abweichenden Ritze ( X ■ O) stellten unter Beweis, daß praktisch keine Faserbüschel entstehen. Die Kraftkomponente in Richtung Ritze ist so stark vermindert, daß schon die natürliche Faserkräuselung genügt, um den Eintritt der Faser in die Ritze zu vereiteln.

Eine weitere Verbesserung zur Vermeidung von Faseransammlungen im Gehäuse der Auflösewalze wird bei der Ausführungsform nach Fig. 6 erzielt. Die als Passung dienende Auflagefläche 22 ist hier etwas zurückversetzt, um zwischen Deckel 23 und Innenfläche 24 noch Raum für einen ringförmigen Bremsspalt 25 zu schaffen, dessen Weite ungefähr einen bis mehrere Zehntel Millimeter und dessen Tiefe einige wenige Millimeter beträgt. Diesem Bremsspalt 25 fällt die Aufgabe zu, die Geschwindigkeit der eindringenden Fasern so weit herabzusetzen, daß die am Grunde des Bremsspaltes 25 ihn fortsetzende, an der Auflagefläche analog der Ritze 19 entstehende Ritze keinem Faserdruck mehr ausgesetzt ist. Es ist notwendig, die Dimensionierung so zu wählen, daß die Spaltweite im Verhältnis zur Tiefe weit genug ist, damit sich darin Fasern weder verklemmen noch zusammen ballen können, sondern auf kurze Distanz in Umfangsrichtung

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weiterlaufen und den Spalt wieder verlassen. Der Vorteil des Bremsspaltes besteht darin, daß die Bearbeitungstoleranzen an den Auflageflächen der die Ritze bildenden Teile etwas weniger eng gewählt werden können, was zu einer Verbilligung der Herstellung führt.

In Fig. 7 ist noch ein sich in Richtung der Ritze 26 verengender Spalt 27 gezeigt, indem er einen konischen Eintritt aufweist, der gegebenenfalls durch eine schräg gestellte Nadelreihe 29 der Garnitur frei von Fasern gehalten wird. Diese Lösung hat den Vorteil, daß sich bis gegen die Mitte des Spaltes noch ein verstärkter Luftstrom ausbildet, der den Fasern noch einen gewissen Antrieb in Umfangsrichtung erteilt, so daß sie langsam rotieren und so bei Gelegenheit wieder von selbst aus dem Spalt heraustreten oder von den Nadeln 29 erfaßt werden. Es ist auch denkbar, den Spalt treppenförmig verengend auszubilden und ihn anstatt zylindrisch leicht nach außen verlaufen zu lassen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 sind die Lösungen nach Fig.4 und 6 kombiniert. Es ist wiederum ein Bremsspalt JC vorhanden. Gleichzeitig ist aber der Deckel 31 nahe an die Garnitur 32 herangezogen, so daß wieder a < a¹ ist.

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Claims

Patentansprüche

A^ Gehäuse einer Off e'nend-Spinnvor richtung einschließlich einer darin rotierend untergebrachten, mit einer Garnitur versehenen Auflösewalze, das eine die Garnitur der Walze umschließende Innenfläche und eine daran anschließende Deckelauflagefläche für mindestens einen seitlich einsetz- und abnehmbaren Deckel besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflösewalze seitlich der Garnitur randlos ist und die an der Deckelauflagefläche bei eingesetztem Deckel entstehende feine Trennungsritze mindestens ausgehend von ihrem inneren Ende sich unter einem Winkel zur Rotationsachse der Auflösewalze von weniger als 4-5° nach außen fortsetzt und die Garnitur der Walze dem genannten inneren Ende unmittelbar gegenüberliegt.
2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennungsritze einen Winkel von 0° mit der Rotationsachse einschließt, d. h. zylindrisch ist.
3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Trennungsritze und der Garnitur ein durch die Innenfläche und den Deckel gebildeter ringförmiger Bremsspalt befindet.
4. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand (a) der der Garnitur am nächsten liegenden Deckelzone vom äußersten Garnitürspitzenkreis kleiner ist als der axiale Abstand (a¹) der Stirnfläche der Auflösewalze bis zum äußersten Garniturspitzenkreis.

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Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t, daß die Auflösewalzengarnitur gegen die nächstliegende Deckelzone gerichtete äußere Spitzen besitzt, die über die seitliche Begrenzung der Auflösewalze hinausragen.

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