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Einrichtung zum ringlosen Faserspinnen Die Erfindung bezieht sich
auf eine pneumatisch-mechanische Spinnmaschine, insbesondere auf eine Einrichtung
zum ringlosen Faserspinnen.
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Die Erfindung kann am vorteilhaftesten zur Erzeugung von Garn niedriger
und mittlerer Nummern aus Stapel-Chemie- und Leinfasern sowie aus deren Gemisch
mit Wollfasern und miteinander angewendet werden.
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Eine bekannte Einrichtung zum ringlosen Faserspinnen (vgl. FR-PS
1 544 444, K1. DOlh, I/00) enthält eine Antriebsspinnschale mit geneigter Innenfläche
in Kegelstumpfform und einem Deckel, der einen Saugkanal zur Förderung von getrennten
Fasern, einen Kanal zur Garnabführung sowie Platten (Schirme) besitzt, unter denen
geneigte Öffnungen vorhanden sind, wobei die Platten und Öffnungen zur Erzeugung
eines Luftkissens unter den sich bewegenden Fasern im Saugkanal dienen.
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Dieses Kissen ist erforderlich, damit die Fasern während ihrer Bewegung
zur geneigten Innenfläche der Schale infolge ihres Kontaktes mit der Wand des Saugkanals
nicht gebremst werden, der durch die Fliehkraft erzeugt wird, die aufgrund der schnellen
Änderung der Faserbewegungsrichtung entsteht.
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Die Neigung der Öffnungen und Platten wird in der Richtung ausgeführt,
die der Drehrichtung der Spinnschale entgegengesetzt ist und mit der Bewegungsrichtung
der Luft im Saugkanal und folglich mit der Bewegungsrichtung des Garnes zusammenfällt,
was die Wirkung des Luftkissens erhöht Das vorhandene Luftkissen gewährleistet bessere
Bedingungen der Faserförderung und verbessert demzufolge die Garnqualität. Jedoch
sind in dieser Einrichtung keine Mittel zur Verminderung des Garnbruchs vorgesehen,
was durch eine Drallvergrößerung gegenüber dem vorgegebenen Wert im Abschnitt von
der geneigten Schalenfläche bis zum Abführungskanäl dank Berührung der Platten mit
dem Garn erzielt werden kann. In der bekannten Einrichtung läßt sich das nicht verwirklichen,
weil die Platten entgegen der Garnbewegung geneigt und nur über dem Saugkanal angeordnet
sind, was eine erhöhte Garnbruchzahl bedingt.
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Bekannt ist ferner eine Einrichtung zum ringlosen Faserspinnen (vgl.
SU-Erfinderschein 213645, Kl. 76c, 24/01), dieeineAntriebsspinnschale mit geneigter
Innenfläche in Kegelstumpfform enthält, die einen Deckel und einen Boden mit Ventilationsöffnungen
besitzt, die im Inneren der Spinnschale einen Unterdruck zur Förderung der getrennten
Fasern aus einem im Deckel angeordneten Stutzen über die geneigte Fläche in eine
ringförmige Rinne erzeugen1 die zum Sarnmeln der Fasern und ihren Zusammenfassungen
zu einem Bund wahrend der Schalendrehung dient, das durch ein als Trichter ausgebildetes
Rohr abgeführt wird An der in das Innere der Schale gerichteten Stirnseite des Trichters
ist ein ringförmiger Vorsprung vorhanden, in dessen Innerem ein spiralförmiges Gewinde
ausgeführt ist, das unter einem Winkel in ein Schraubengewinde übergeht welches
an der Innenfläche des Trichters ausgeführt ist, wobei die Gewinde Vorsprünge darstellen
und zum Kontakt mit dem Garn dienen. Die Ganghöhe des spiralförmigen Gewindes nimmt
in Richtung der Garnabführung ab, die des Schraubgewindes aber zu. In dieser Einrichtung
wird der Drall in den Garnabschniften gebildet, die längs der Drehachse der Spimlschale
liegen, dann pflanzt sich der Drall aufgrund der Garnelastizität nach beiden Seiten
fort. Die Drallfortpflanzung wird durch sogenannte "Drallschwellen" behindert vor
denen sich der Drall im Garn ansammelt. Nach Erreichung einer bestimmten Größe der
Garnelasti@ität passiert der Drall dank Verdrehung die "Drallschwelle" und pflanzt
sich im Garn weiter fort Unter einer "Drallschwelle" ist ein lokaler Widerstand
gegen die Drallfortpflanzung längs des Garnes zu verstehen.
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Im Ergebnis weist bei mehreren "Drallschwellen", die auf das Garn
einwirken, das Garn im Abschnitt vor der "Drallschwelle" und nach ihr einen Drall
verschiedener Größe auf, was Garnbrüche im Abschnitt mit geringerem Drall zur Folge
haben kann. In der erwähnten bekannten Einrichtung stellen "Drallschwellen" einen
Garnübergang vom Schraubengewinde auf das Spiralgewinde sowie einen ringförmigen
Vorsprung dar, die sich zwischen der Drallbildungsstelle und der Rinne befinden.
Die erste Schwelle, d. h. der Übergang von einem Gewinde auf das andere, wird durch
die konstruktive Ausführung der Einrichtung als solcher überwunden, aber die vorhandene
zweite Schwelle in Form eines ringförmigen Vorsprungs führt dazu, daß das Garn im
Abschnitt von der Rinne bis zum erwähnten Vorsprung einen Drall besitzt, der kleiner
als der vorgegebene ist, was einen Garnbruch in diesem Abschnitt wahrscheinlich
macht. Diese Erscheinung kann nur durch Erzeugung eines Garnes mit einem Drall,
der größer als der vorgegebene ist, beseitigt werden. Der erhöhte Garndrall aber
schließt eine Garnverwendung zur Erzeugung eines breiten Gewebesortiments aus (beispielsweise
ist bei Trikotagen der erhöhte Garndrall unzulässig). Unter dem vorgegebenen Drall
ist der Drall zu verstehen, der dem Drall des Garnes entspricht, das auf den Ringspinnmaschinen
erzeugt wird.
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Unter dem Drall ist die Zahl der Verdrehungen je Meter Garn zu verstehen,
das eine entsprechende Nummer, Faserzusammensetzung und ein entsprechendes Sortiment
der aus diesem Garn hergestellten Gewebe besitzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der
oben
erwähnten Nachteile eine Einrichtung zum ringlosen Faserspinnen zu schaffen, die
den Garnbruch vermindert und die Erzeugung eines Garnes mit vorgegebenem Drall dank
Schaffung eines Dralls gewährleistet, der im Abschnitt von der Rinne bis zum freien
Plattenende größer als der vorgegebene ist und nachfolgend auf den vorgegebenen
Wert abnimmt.
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Die Aufgabe wird bei einer Einrichtung zum ringlosen Faserspin nen
mit einer Antriebsspinnschale mit geneigter Innenfläche in Kegelstumpfform, die
einen Deckel und einen Boden mit Ventilationsöffnungen besitzt, der einen Unterdruck
im Inneren der Schale zur Förderung von getrennten Fasern aus einem im Deckel angeordneten
Stutzen über die geneigte Fläche in eine ringförmige Schalenrinne erzeugen, die
zum Sammeln der Fasern und ihrem Zusammenfassen zu einem Band während der Schalendrehung
bestimmt ist, das in Form fertigen Garnes durch ein Rohr abgeführt wird, das im
Deckel angeordnet ist und in das Innere gerichtete Vorsprünge zur Berührung mit
dem Garn aufweist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohr einen in der Abführungsrichtung
des Garnes stufenlos gebogenen Abschnitt aufweist, in dem sich die Vorsprünge befinden,
um dem Garn im geraden Abschnitt des Rohrs einen Drall zu verleihen, der über einem
vorgegebenen Wert liegt und auf das in der Rinne der Schale befindliche Band mittels
am Deckel befestigter Platten mit freien, in das Innere der Schale gerichteten Enden
übertragen wird, wobei die Platten mit dem Garn in Berührung treten.
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Diese Lösung gestattet es, den Garnbruch zu vermindern, ein
Garn
mit vorgegebenem Drall bis auf die Erzeugung eines Garnes für Trikotagen dank dessen
zu erhalten, daß dem Garn im Abschnitt von der Rinne bis zum freien Plattenende
ein Drall verliehen wird, der größer als der vorgegebene ist und dann allmählich
auf den vorgegebenen Wert beim Abführen des Garnes aus dem Rohr abnimmt. Dies wird
dadurch erreicht, daß die Vorsprünge im gebogenen Rohrabschnitt die erste "Drallschwelle"
bilden.
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Die Tatsache, daß die erste "Drallschwelle" höher als die Drallbildungsstelle
im geraden Rohrabschnitt liegt, verhindert die Drallfortpflanzung in der Richtung
der Garnabführung und gestattet es deswegen, an der Bildungsstelle einen größeren
Drall als den vorgegebenen zu erzielen. Die zweite "Drallschwelle" in Form der Rohrstirnseite
wird vom erhöhten Drall leicht passiert, weil die mit dem Garn in Berührung tretenden
Platten durch ihre Berührungsstellen, die sich zum Schalenumfang hin entfernen,
die Verdrehungen zur Rinne verschieben, wodurch neben dieser der größte Drall erzeugt
wird, der ungeschwächt auf das in der Rinne liegende Band übertragen wird.
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Es ist ferner zwedcmäßig, daß die Vorsprünge im gebogenen Abschnitt
des Rohres von einer zylindrischen Feder gebildet sind, die mit ihren Enden an den
Stirnseiten des Rohres befestigt ist. Dies vereinfacht die Herstellung des Rohres
und ermöglicht eine leichte Auswechslung der Feder nach deren Abnutzung, die durch
den an ein und denselben Federstellen reibenden Faden hervorgerufen Band.
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Für eine zwangsweise Verschiebung der Verdrehungen auf das Band
dank
ständiger Berührung der Platten mit dem Garn werden diese zweckmäßigerweise am Deckel
so befestigt, daß ihre Rippen die Rinnenebene scheiden.
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Zur Schaffung der besten Bedingungen für die Verschiebung der Verdrehungen
auf das Band empfiehlt es sich, daß die Platten am Dekkel derart angeordnet sind,
daß die Berührungsstelle jeder Platte mit dem Garn sich von der Drehachse der Schale
zu deren Umfang hin und in deren Drehrichtung entfernt.
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Auf ähnliche Weise können die vorerwähnten Bedingungen bei Ausführung
der Platten in Spiralform geschaffen werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zum ringlosen Faserspinnen
in seitlichem Schnitt, Fig. 2 den Deckel mit Platten in Bodenansicht, Fig. 3 den
Deckel mit einer anderen Ausführungsform der Platten in Bodenansicht, und Fig. 4
einen Schnitt IV-IV von Fig. 1.
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Die Einrichtung zum ringlosen Faserspinnen besteht aus einer Antriebsspinnschale
1
(Fig. 1) mit geneigter Innenfläche 2 in Gestalt eines Kegelstumpfs zum Sammeln ankommender
getrennter Fasern 3, einem Schalenboden 4 mit Ventilationsöffnungen 5 zur Erzeugung
eines Unterdrucks im Innern dieser Schale, einer Rinne 6 zum Sammeln der über die
geneigte Fläche 2 gleitenden Fasern 3 und deren Zusammenfassen zu einem Band 7 während
der Schalendrehung sowie aus einem Deckel 8, an dem ein Rohr 9 zur Abführung des
fertigen Garnes 10 angebracht ist und mit ihren einen Enden spiralförmige Platten
11 befestigt sind, deren andere Enden 12 (Fig. 2) frei sind.
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Die Platten 11 (Fig. 1) sind derart angeordnet, daß ihre Rippen die
Ebene schneiden, die von der Rinne 6 gebildet ist, und stehen in ständigem Kontakt
mit dem Garn 10, das aus dem Band 7 in der Rinne 6 gebildet und aus der Schale 1
durch das Rohr 9 abgeführt wird, welches einen geraden Abschnitt 13 und einen stufenlos
gebogenen Abschnitt 14 aufweist. Im Abschnitt 14 befinden sich Vorsprünge 15, die
dem Garn 10 im geraden Abschnitt 13 einen Drall verleihen, der größer als der vorgegebene
ist und mittels der Platten 11 auf das Band 7 übertragen wird. Die Vorsprünge 15
besitzen einen Scliritt, der eine solche Lage des Garnes an ihnen gewährleistet,
daß es die Wände des Rohres 9 nicht berührt.
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Die Richtung der Vorsprünge muß der Richtung des Garndralls entsprechen.
Die Vorsprünge 15 können von einer in das Rohr 9 dicht eingesetzten, auseinandergezogenen
zylindrischen Feder 16 mit entsprechender Richtung der Windungen gebildet sein.
Die Enden der Feder 16 sind an den Stirnseiten des Rohres 9 befestigt.
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Die Platten 11 (Fig. 2) sind derart angeordnet, daß die Berührungsstelle
A jeder Platte mit dem Garn 10 sich von der Drehachse der Spinnschale 1 zu deren
Umfang hin in der Drehrichtung des abgeführten Garnes entfernt, die mit der Drehrichtung
der Schale zusammenfällt und in der Zeichnung durch einen Pfeil B angedeutet ist.
Die Platten 11 können in Gestalt von zwei Spiralen 17 ausgeführt sein, wie es in
Fig. 3 gezeigt ist, oder aber in Gestalt einer Spirale 18, wie es in Fig. 4 dargestellt
ist.
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Im Deckel 8 (Fig. 1) ist ein Stutzen 19 vorhanden, durch den die
getrennten Fasern 3 mit der sie fördernden Luft unter Einwirkung des Unterdrucks
in das Innere der Schale 1 auf deren geneigte Fläche 2 geleitet werden. Die Trennung
der Fasern 3 und die Abführung des fertigen Garnes 10 erfolgen nach einem beliebigen
bekannten Verfahren, das dafür geeignet ist Die Spinnschale 1 ist auf einer Spindel
20 befestigt, die sich auf ein Lager 21 stiitzt und ihre Drehbewegung von einer
beliebigen bekannten Vorrichtung erhält, die nicht abgebildet ist.
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Die Spinnschale 1 ist von einem Gehäuse 22 mit einem Absaugstutzen
23 eingeschlossen, der nach einem beliebigen bekannten Verfahren mit einer Sammelleitung
dicht verbunden ist durch welche die in die Kammer 1 eintretende Luft abgeführt
wird. Die Fasern gelangen in die Schale 1 längs der Richtung, die in der Zeichnung
durch einen Pfeil C angedeutet ist, die Abführung des Garnes 10 geschieht in der
durch einen Pfeil D angegebenen Richtung.
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Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Spindel 20 wird in Umdrehungen
gesetzt, und zusammen mit ihr dreht sich auch die Schale 1. Mit Hilfe der Ventilationsöffnungen
5 entsteht im Inneren der Schale 1 ein Unterdruck, unter dessen Einwirkung im Stutzen
19 ein Luftstrom sich bildet, der die getrennten Fasern 3 mitnimmt und sie auf de
geneigte Fläche 2 fördert. Die Fasern 3 ändern, sofern sie die geneigte Fläche 2
berührt haben, ihre Richtung und werden unter Einwirkung der entstehenden Fliehkraft
an die Fläche 2 im gestreckten Zustand angedrückt. Ferner gleiten die Fasern 3 unter
Einwirkung derselben Fliehkraft über die geneigte Fläche 2, die die Form eines Kegelstumpfs
besitzt, und werden während dieser Gleitbewegung beim Übergang vom kleineren Durchmesser
dieser Fläche auf einen größeren noch mehr gestreckt, worauf sie sich in der Rinne
6 in Gestalt des Bandes 7 ansammeln.
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Gleichzeitig mit dem Beginn der Zuführung der getrennten Fasern 3
wird in das Rohr 9 das Ende des Garnes 10 eingeführt. Unter Einwirkung des Unterdrucks
in der Schale 1 entsteht im Rohr 9 ein Luftstrom, der in das Innere der Schale 1
gerichtet ist. Das vom erwähnten Luftstrom mitgenommene Ende des Garnes 10 gelangt
in den Innenraum der Schale 1 und berührt, indem es von der sich drehenden Luft
mitgenommen wird, unter Einwirkung der Fliehkraft das Band 7 in der Rinne 6. Das
sich drehende Ende des Garnes 10 wickelt auf sich das Band 7, und der Prozeß des
Einspinnens setzt ein. Nach dem Einspinnen des Garnes 10 beginnt dessen Abführen
mit Hilfe einer beliebigen dafür geeigneten Vorrichtung in der Richtung, die durch
einen Pfeil D angedeutet ist.
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Der Abschnitt des Garnes 10 von der Rinne 6 bis zum Rohr 9 bildet,
indem er sich mit einer Winkelgeschwindigkeit dreht, die der Winkelgeschwindigkeit
der Schale 1 ungefähr gleich ist, einen Drall im Garnabschnitt, der sich im geraden
Abschnitt des Rohres 9 befindet. Im gebogenen Abschnitt 14 des Rohres 9 sind die
Vorsprünge 15 vorhanden, an die das Garn 10 dank seiner Spannung durc h Fliehkräfte
angedrückt ist, die im sich drehenden Abschnitt des Garnes von der Rinne 6 bis zum
Rohr 9 entstehen.
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An jeder Berührungsstelle des gespannten Garnes 10 mit den Vorsprüngen
15 werden "Drallschwellen" gebildet, die die Fortpflanzung des Dralles in Richtung
der Garnabführung verhindern. Die Neigungsrichtung der Vorsprünge 15 fällt mit der
Drallrichtung des Garnes 10 zusammen, infolgedessen wirken auf das an die Vorsprünge
angedrückte Garn 10 bei dessen Gleiten über dieselben Reibungskräfte ein, deren
Komponenten ein Moment erzeugern, das dem Garn einen "Falschdrall" mit zum wahren
Drall entgegengesetzter Richtung zu verleihen und hierdurch die Wirkung der "Drallschwellen"
zu erhöhen sucht.
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Wie eben erläutert, wird das Garn 10, - das am Ausgang des Rohres
9 den vorgegebenen Drall besitzt, vor jeder "Drallschwelle" in Gestalt eines Vorsprunges
15 in Richtung zum geraden Abschnitt 13 immer einen größeren Drallwert als den vorgegebenen
aufweisen. Auf diese Weise überwindet das Garn 10, da es im geraden Abschnitt 13
einen größeren Drall als den vorgegebenen besitzt, leicht die "Drallschwelle" in
Form der in das Innere der Schale 1 gerichteten Stirnseite des Rohres 9.
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Der sich drehende Abschnitt des Garnes 10 vom Rohr 9 bis zur Rinne
6 ist unter Einwirkung der Spannung an die Rippen der Platten 11 dadurch angedrückt,
daß die Platten 11 die Ebene der Rinne 6 schneiden. Beim Abführen des Garnes 10
in Pfeilrichtung D und der gleichzeitigen Drehung des erwähnten Abschnittes längs
dem Pfeil B entfernen sich die Berührungsstellen A des Garnes mit den Platten 11
vom Rohr 9 zum Umfang der Schale 1, d. h. zu deren Rinne 6, was die Verschiebung
der Verdrehungen zu dieser Rinne 6 erleichtert und in ihrer Nähe eine Zone des Dralls,
der größer als der vorgegebene ist, schaffen hilft. Es sei bemerkt, daß die Verschiebung
des Dralls durch die Platten 11 die Überwindung der "Drallschwelle" in Form der
Stirnseite des Rohres 9, die zum Inneren der Schale 1 gerichtet ist, gleichfalls
erleichtert, da der kleinste Drallwert am Rohr 9 zu verzeichnen ist. Die Drallfortpflanzung
im Abschnitt vom Rohr 9 bis zur Rinne 6 wird ferner, wenn auch in geringerem Maße,
durch Abrollen des Garnes 10 auf den Rippen der Platten 11 begünstigt.
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Auf diese Weise erlaubt die erfindungsgemäße Einrichtung, daß das
Garn 10 von seiner Austrittsstelle aus dem Rohr 9 bis zur Rinne 6 einen größeren
Drall als den vorgegebenen besitzt, wobei die höchste Verdrehungszahl an der Rinne
besteht, was zum wirksamen Übertragen des Dralls auf das Band 7 und zum Erhöhen
der Festigkeit des erwähnten Garnabschnitts beiträgt.