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Offen-End-Spilmvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Offen-End-Spinnvorrichtung
zum kontinuierlichen Verspinnen von Fasern, bei der die Fasern in Form eines fortlaufenden
Bandes durch ein Faserauflöseorgan aufgelöst und anschließend in das Innere einer
Spinnturbine geführt werden, die mit hoher Drehzahl umläuft, so daß die Fasern infolge
der Zentrifugalkraft einzeln in Form eines Faserrings auf einer Fasersammelfläche
der Spinnturbine abgelegt werden, aus der sie in Form eines gedrehten Fadens durch
ein Fadenabzugsrohr abgezogen werden.
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Die allgemeine Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Qualität des
gebildeten Fadens zu verbessern und in merklichem Maß die Herstellungskosten, ausgedrückt
in einem Einheitspreis pro Spinneinheit, zu senken sowie die Benutzungsmöglichkeiten
und die Wartung zu verbessern.
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Insbesondere soll gemäß der Erfindung eine leichte Anpassung des
Faserauflöseorgans an die Eigenschaften des jeweils zu verarbeitenden Fasergut gewährleistet
werden.
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Zu diesem Zweck besteht das Faseraufiöseorgan aus zwei Teilen und
enthält als wesentlichen Teil einen Ring, der auswechselbar ist und einen starren
Beschlag aufweist, so daß der starre Beschlag entsprechend den Eigenschaften des
zu verarbeitenden Fasergut leicht und in passender Art gewählt werden kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß auf dem Ring
oder einem inneren Ringsteg des Faserauflöseorgans eine Abdeckscheibe angeordnet
ist, deren Rand so dicht wie möglich an der festen Wand des Eintrittskonus für die
Fasern, ohne diese jedoch zu berühren, liegt und verhindert, daß Fasern in den oberhalb
der Abdeckscheibe befindlichen Raum entweichen.
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Erfindungsgemäß sind ferner bestimmte Besonderheiten bezüglich der
laufenden bzw. selbsttätigen Reinigung der Spinnturbine ohne Verlust an guten Fasern
und außerdem hinsichtlich der Ausführung der Trichter für den Fadenaustritt vorgesehen.
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Einzelheiten der Erfindung, die nachstehend anhand von Ausfuhrungsbeispielen
die nicht beschränkend auf teachrleben werden, der Zeichnung dargestellt sind vsind
insbesondere, aber nicht ausschließlich auf das Verarbeiten von Langfasern abgestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 und 2 Mcialschnitte einer Offen-End-Spinnvorrichtung,
wobei der mit Sägezähnen als Beschlag versehene Ring des Faserauflöseorgans jeweils
verschieden ausgeführt ist,
Fig. 3A und 3B Profile des Sägezahnbeschlags,
Fig. 4A, 4B und 4C eine Anordnung für die Selbstreinigung der Spinnturbine, Fig.
5A bis 5C und 6A bis 6C Einzelheiten von Trichtern für den Fadenaustritt.
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Aus Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist das feststehende Gehause 1 der
Offen-End-Spinnvorrichtung und das Baserauflöseorgan 2 ersichtlich, das auf die
bei 31 zugeführten Fasern einwirkt.
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Das Faserauflöseorgan 2 besteht aus-einer H@lse 4, die eine Drehbewegung
um das Fadenabzugsrohr 5 für den gebildeten Faden 6 ausführt.
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Dieses Faserauflöseorgan 2 ist unten mit einem Ringflansch 7 versehen,
der zusammen mit einer Fährungsflche 8 des Eintrittskonus 29 einen radialen Ringspalt
9 mit abnehmender Weite bildet, durch den die Fasern unter der Wirkung der Zentrifugalkraft
beschleunigt gegen eine konische Fasersammelfläche lo geleitet werden, die durch
einen oben nach innen gerichteten Rand einer Spinnturbine 11 gebildet wird. Diese
wird durch eine senkrechte Welle 12 in Drehung versetzt.
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Am feststehenden Gehause 1 befindet sich ein Entlftungsstutzen ii
für den durch die Drehung der Spinnturbine 11 erzeugten Luftstrom.
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Eine solche Offen-End-Spinnvorrichtung ermöglicht ohne Ring oder
Spindel ein kontinuierliches Verspinnen von Fasern, die in Form eines ununterbrochenen
Bandes zugefiihrt und dann durch die Zentrifugalkraft gegen das Innere der mit hoher
srehzshl umlaufenden Spinnturbine gerichtet werden.
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Die Fasern werden demgemäß individuell auf die Fasersammelfläche
1o in Form eines Faserrings bzw. eines Bändchens 13 aufgelegt und von ihr in Form
eines gedrehten Fadens 14 abgenommen. Der gebildete Faden wird in kontinuierlicher
Arbeitsweise durch das Fadenabzugsrohr 5 abgezogen.
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An diesem Fadenabzugsrohr 5 ist unten ein Trichter 15 befestigt,
der das Entstehen der Fadendrehung durch die Spinnturbine 11 erleichtert.
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Gemäß der Erfindung besteht das Faserauflöseorgan 2 aus zwei Teilen.
Der wesentliche Teil ist ein zylindrischer Ring 16, der einfach und billig sowie
austauschbar ist und einen Beschlag 18 von starrer Art aufweist. Dies bedeutet,
daß bei der beschriebenen Anordnung der starre Beschlag gemäß den Erfordernissen
des zu verarbeitenden Faserguts leicht und passend gewählt werden kann.
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Der Ring 16 ruht mittels eines nach innen gerichteten Ringstegs 17
auf dem Faserauflöseorgan 2.
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Bei bestimmten bekannten SusSuhrungen von Offen-End-Spinnvorrichtungen
besteht das AuSlöseorgan aus einem einzigen Stück, hat eine im allgemeinen konische
Form und ist mit einem Beschlag aus Nadeln versehen, die einzeln in die konische
Umfangsfläche des Auflöseorgans eingesetzt sind.
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Die Nachteile dieser Ausführung sind: a) außerordentlich hohe Herstellungskosten,
denn die Technik des Einsetzens der nadeln ist schwierig; b) infolge der einstückigen
Ausfülirung ist die Benutzung einer anderen Ladelart ausgeschlossen, wenn das verarbeitete
Fasergut bestimmte Bedin£ungs?nderungefl erfordert;
c) die lmadeln
zerstören die teortilen Eigenschaften des Faserguts in einem nicht vernachlässigbaren
Prozentsatz, und man kann erhebliche Verkürzungen der Faserlänge feststellen sowie
auch eine Ablagerung von zerstückelten, angehäufelten Fasern in der Nut der Spinnturbine,
und zwar in ziemlich bedeutender Menge, die eine ungünstige Auswirkung auf die Qualität
des gebildeten Fadens hat und darüber hinaus ein häufiges Einhalten der Offen-End-Spinnvorrichtung
für das Reinigen der Spinnturbine erfordert, was einen Produktionsverlust bedeutet.
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Demgegenüber werden bei der Benutzung eines starren Beschlags, etwa
Sägezähne, alle textilen Eigenschaften der naser beibehalten. Das Fasergut wird
nicht angegriffen bzw.
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beeinträchtigt, wie dies bei einem Auflöseorgan mit Ladelbeschlag
der Fall ist. Es gibt keine Faserverkärzungen, die Fasern behalten ihre anfängliche
Lange. Darüber hinaus wird infolge der Benutzung des starren Belags und der auf
die å eweiligen Fasern abgestellten Verarbeitung die Ablagerung in der Nut 22 der
Spinnturbine 11, die beim Verarbeiten von bestimmten Chemiefasern entsteht und durch
die Verunreinigungen von Wolle verursacht wird, sehr erneblich vermindert.
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Es ist verständlich, daß es notwendig ist, die Art des starren Sägezahnbeschlags
sorgfältig auszuwählen, denn die auf eine i'extilfaser ausgeübte Wirkung kann beim
tbergang von einer zur anderen Beschlagart ziemlich verschieden sein.
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Fig. 3A und 5B veranschaulichen einige husfiihrungsbeispiele von
starren Beschlägen, die fir die austauschbaren Ringe des Auflöseorgans benutzt werden
können.
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Die beiden Figuren 3A und 3B enthalten einige wesentliche Abmessungen,
jedoch handelt es sich uia schematische
Angaben, die nur als nicht
beschränkende Beispiele anzusehen sind. Das allgemeine Erfindungsprinzip besteht
darin, ein Auflöseorgan zu schaffen, das mit austauschbarem Ring und einem starren
Beschlag aus Sägezähnen versehen ist.
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Die Erfahrung hat gezeigt, daß der Beschlag nach Fig. 3A insbesondere
für die Verarbeitung vonFasern von geringem Denier und mit durchschnittlich schwacher
Kräuselung geeignet ist. Demgegenüber eignet sich der Beschlag nach Fig. 3B besser
für die Verarbeitung von Fasern von hohem Denier und mit starker Kräuselung, insbesondere
für die Herstellung von Teppichgarn.
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Fig. 2 bezieht sich auf eble Variante der Vorrichtung nach Fig. 1
hinsichtlich des zweiteiligen Auflöseorgans, dessen auswechselbarer Ring 161 gemäß
Fig. 2 konisch ausgebildet ist.
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Die Vorteile sind dieselben wie bei der Vorrichtung mit zylindrischem
Ring 16 nach iig. 1.
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Die Vorrichtung mit auswechselbarem konischen Ring wird benutzt,
wenn die zu verarbeitenden Fasern eine schnellere titerführung zur Spinnturbine
verlangen. In diesem Fall wird daher eine mehr oder weniger starke Konizität vorgesehen,
die eire Beschleunigung der Fasern von dem augenblick an bewirkt, wo sie mit der
festen Wand 28 des Eintrittskonus 29 in Berührung sind Aus diesem Grund soll die
feste Wand 28 des Eintrittskonus 29 parallel zum konischen Auflöseorgan 16 verlaufen.
Der Spalt zwischen der festen Wand 28 und der Spitze der Z-ihne 181 kann beispielsweise
und vorzugsweise zwischen c und 6 mm betragen.
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In Fig. 1 und 2 ist eine Besonderheit bezügl der Tatsache dargestellt,
daß die Fasern gegen die feste Wand 28
des Eintrittskonus 29 geschleudert
werden, und daß die Fasern durch den doppelten Effekt des Gleitens und der Zentrifugalkraft
in der Nut 22 der Spinnturbine 11 abgelagert werden.
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Um zu vermeiden, daß einzelne Fasern aus diesem Faserfluß entweichen
und sich um die umlaufende Hülse 4 des Auflöseorgans 2 legen wollen, ist auf dem
Ringsteg 17 des Auflöseorgans 2 eine Abdeckscheibe 30 angeordnet.
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Der Rand dieser- Abdeckscheibe 3o liegt so dicht wie möglich an der
festen Wand 28 des Eintrittskonus 29, ohne diese jedoch zu berühren, und verhindert,
daß Fasern in den oberhalb der Abdeckscheibe 30 befindlichen Raum 301 entweichen
und eine Blockierung bewirken können.
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Die Abdeckscheibe 3o hat also eine günstige Wirkung auf die Qualität
des Fadens, denn es findet kein Faserverlust statt.
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Wie bereits bemerkt, führen bestimmte Chemiefasern und Wolle zu Ablagerungen
in der Nut 22 der Spinnturbine 11.
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Fig 4 veranschaulicht eine besonders vorteilhafte Ausführung hinsichtlich
dieser Ablagerungen.
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Bei bestimmten bekannten Vorrichtungen sind in der konischen Fasersammelfläche
1o, die gegen das Innere der Spinnturbine r hin gerichtet ist oder in der vollen
Scheibe 20 der Spinnturbine Öffnungen oder löcher vorgesehen.
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Die Erfahrung zeigt die Unwirksamkeit dieser Anordnung, denn im allgemeinen
entweicht ein nicht vernachlässigbarer Anteil voii- guten masern durch diese Öffnungen,
was die uGlitwt des hergestellten Fadens erheblich beeintrachtigt.
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Zwei Dinge sind hinsichtlich der grundsätzlichen Wirkungsweise unbefriedigend,
nämlich einerseits die zylindrischen oder ovalen Löcher, die in unwirksamer Art
in den Wänden vorgesehen sind, und andererseits der zu große Durchmesser dieser
Löcher.
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Gemäß der Erfindung sind in der Achse der Nut 22 am Umfang der Spinnturbine
(Fig. 4A) kleine zylindrische Löcher 21 bzw. Bohrungen vorgesehen, die zur Mittelachse
23 der Spinnturbine 11 konvergieren (Fig. 4C).
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Hinsichtlich des geeigneten Abstandes 24 zwischen den Löchern 21
wurde festgestellt, daß ein Abstand 24 von 2 bis 5 mm bei einer Lochweite von o,7
bis 2 mm vorteilhaft ist (Fig. 4B). Dabei ergibt sich eine lauf ende Reinigung der
Spinnturbine 11 ohne- Verlust an guten Fasern und ferner werden folgende Vorteile
erhalten: a) Steigerung der Produktionsleistung, b) Verbesserung der Qualität des
Fadens.
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Der von der Spinnturbine 11 ausgestoßene Staub gelangt in den Raum
zwischen dem feststehenden Gehäuse 1 und derrSpinnturbine 11 und wird durch den
Entlüftungsstutzen il (i'ig. 1) in einen zentralen Sammler geführt.
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Eine wichtige Maßnahme bezieht sich auf die Ausführung des Trichters
15 für den Abzug des Fadens (Fig. IX.
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Bei bekannten Vorrichtungen ist der Trichter fest und koaxial zur
Spinnturbine angeordnet.
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Es wurde bevorzugt, diesem Trichter eine zylindhache Form und eine
reduzierte Abmessung mit einem kleinen, zentralen Loch zu geben, das durch eine
Art von feinen Riffelungen gebildet ist.
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Solche Trichter sind bei geringen Arbeitsgeschwindigkeiten bis zu
15000 oder 16000 U/min. zufriedenstellend.
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ber diese Drehzahlen hinaus, beispielsweise 20000 Ufmin, wird die
Qualität des hergestellten Fadens mäßiger bzw.
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schlechter, denn die kleinen Riffelungen am Eintritt des Trichters
bewirken Zusammenballungen von Fasern, die mit kreisförmigem Querschnitt in Längsrichtung
des Fadens liegen.
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Es handelt sich um kleine noppenartige Verdickungen, die das Aussehen
des Fadens erheblich beeinträchtigen.
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Fig. 5 und 6 veranschaulichen einige Möglichkeitenum diese Nachteile
zu beseitigen und darüber hinaus noch Vorteile zu erreichen.
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Gemäß Fig. 5A, 5B und 5C wird am Eingang des Trichters 15 ein konischer
Schirm 25 vorgesehen, der keine Rillen hat, also vollkommen glatt ist.
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Dieser Schirm 25 ermöglicht das Spinnen mit hohen Drehzahlen über
20000 U/min, wobei die Qualität des gesponnenem Fadens erhalten bleibt und die erwähnten
Zusammenballungen von Fasern beseitigt sind.
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Der Konizitätsgrad und der Durchmesser des Schirms 25 werden entsprechend
den jeweiligen spinntechnischen Verhältnissen gewählt.
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Wesentlich ist, daß die konische Schirmform den Eintritt für den
gebildeten Faden darstellt und vor einem kleinen zentralen Loch 26 für den Austritt
des Fadens liegt.
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Wenn ferner der Schirm 25 beispielsweise aus Stahl hergestellt ist,
bewirkt der Lauf des Fadens auf dem Schirm 25 eine Erwärmung und wenn die Temperatur
einen ausreichend hohen Wert erreicht hat, kann das Fasergut
seinen
Schmelzpunkt erreichen, so daß Fadenbrüche vorkommen können.
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Beim Trichter 15 fiir den Fadenaustritt ist dieser Nachteil erfindungsgemäß
durch eine der folgenden Maßnahmen beseitigt: a) Ausführung aus Stahl und Aufbringung
einer Schutzschicht 27, die als thermische Abschirmung wirkt, beispielsweise aus
Zirkon, Teflon, b) Ausführung aus einem Material wie WARTET, RESITEX, Porzellan
usw. mit geringem Reibungskoeffizienten, wobei die Erwärmung auf einen erträglichen
Wert beschränkt wird, c) mit Vorteil werden Trichter aus den Materialien a) oder
b) benutzt, die durch den Faden in Drehung versetzt und mithin von ihm frei mitgenommen
werden, vergl. Fig. 6A, 6B und 60.
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Die Erwärmung steigt nicht bis auf Werte an, die den Temperaturen
bei der Benutzung von festen und aus Stahl hergestellten Trichtern vergleichbar
sind.