DE2447339A1

DE2447339A1 - Offen-end-spinneinheit

Info

Publication number: DE2447339A1
Application number: DE19742447339
Authority: DE
Inventors: Emil Rolf Neubert; Harm Schiebenhoefer; Rolf Wehling
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1974-10-04
Filing date: 1974-10-04
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2286896A1; US3981133A; BR7506438A; IT1042941B; JPS5160741A; BE833506A

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

Offen-End-Spinneinheit

Die Erfindung betrifft eine Offen-End-Spinneinheit mit koaxial zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze_ö Dieser Auflösewalze wird die in Einzelfasern aufzulösende Faserlunte mittels einer sich unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines Zuführkanals an die Auflösewalze anschließenden Zuführwalze zugeführt.

Bei Offen-End-Spinneinheiten mit koaxial zum Spinnrotor angeordneten Auflösewalzen werden die Einzelfasern bekanntlich in Form eines glockenförmigen Schleiers in den Spinnrotor eingespeist. Die Fasern treten also auf dem gesamten Umfang des Spinnrotors ein, d.h. während des Fadenbildungsvorgangs werden fortwährend auf den Faden selbst neueingespeiste Einzelfasern aufgebracht, welche in Abhängigkeit vom Zeitpunkt der Fadenbildung mehr oder weniger intensiv in diesen eingebunden werden. Infolgedessen erhält der sich bildende Faden periodisch unterschiedliche Eigenschaften, insbesondere eine unterschiedliche Rauhigkeit.

Die Problematik der Einzelfaser-Aufgabe in den Spinnrotor ist bereits in der deutschen Auslegeschrift 1 111 549 behandelt worden.

Die aus dieser Vorveröffentlichung bekannte Spinneinheit weist eine dem Spinnrotor vorgeschaltete ortsfeste Faserleitscheibe auf. Zwischen der Otier-

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fläche der Faserleitscheibe und der inneren Bodenfläche des Spinnrotors besteht dabei ein schmaler Zwischenraum, durch welchen der in der Fasersammeirinne des Spinnrotors gebildete Faden geführt wird· Durch die Faserleitscheibe wird also eine hinreichende Trennung zwischen den in der Fasersammelrinne einschießenden Fasern und dem aus dieser abgezogenen Faden bewirkt.

Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 064 697 eine mit koaxial zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze versehene Offen-End-Spinneinheit bekannt, welche ebenfalls eine Faserleiteinrichtung aufweist· Diese besteht as einem im wesentlichen radialen Ringspalt, der einerseits von einem an der Auflösewalze angeordneten Faserleitrand und andererseits von der in geeigneter Weise ausgebildeten Gehäusekante des Auflösewalzengehäuses gebildet wird·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Offen-End-Spinneinheit mit koaxial zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze zu schaffen, welche einerseits eine im Vergleich zu den bekannten Spinneinheiten verbesserte Faserführung aufweist und durch welche sich andererseits die Bildung von Fäden mit periodisch wechselnden Eigenschaften vermeiden läßt.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Spinnrotor und der Auflösewalze sich koaxial zu beiden Teilen ein Fasersammeiring an der die Auflösewalze zumindest teilweise umschließen-

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den ortsfesten Umgebung abstützt, der - in axialer Richtung gesehen - sowohl rückwärtig über den stirnseitigen Endabschnitt der Auflösewalze als auch stirnseitig über die Eintrittsöffnung des Spinnrotors hinausragt und dessen der Auflösewalzenoberfläche zugewandte Innenfläche zumindest teilweise als Faserführungsfläche dient. Im Gegensatz zu den vorher erwähnten bekannten Spinneinheiten gelangen die die Auflösewalze verlassenden Einzelfasern ausschließlich über die Innenfläche des Fasersammeirings in den Spinnrotor bzw· in den Einlaufbereich des Spinnrotors· Der Fasersammeiring - dessen die Einzelfasern führende Innenfläche vorteilhaft aus einem Werkstoff besteht, dessen Reibungsbeiwert dem zu verarbeitenden Fasermaterial angepaßt ist - verursacht durch seine Bremswirkung eine Konzentration der Fasern in einem bestimmten Bereich· Da die Fasern infolgedessen nur in einem verhältnismäßig kleinen Winkelabschnitt aus dem Fasersammeiring austreten, lagern sich an dem sich bildenden Faden nur in geringem Umfang Fasern an, die nicht mehr in ausreichendem Maße eingebunden werden. Um die Verhältnisse im Übergangsbereich der Fasern in den Spinnrotor beeinflussen zu können, ist der Fasersammelring vorteilhaft gegenüber der ihn stützenden ortsfesten Umgebung in axialer Richtung verschiebbar gehalten. Der atirnseitige, dem Spinnrotor zugewandte Endabschnitt des Fasersammeirings kann also beispielsweiße bezüglich der Fasersammelrinne des Spinnrotors unterschiedliche Stellungen einnehmen.

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In Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes weist der stirnseitige Endabschnitt des FasersammeIrings - welcher gegenüber der ortsfesten Umgebung drehbar angeordnet ist - eine Faseraustrittsöffnung auf. Durch die Faseraustrittsöffnung - die in Abhängigkeit von der Art des zu verarbeitenden Fasermaterials eine unterschiedliche Form und Größe aufweisen kann wird der Austrittsbereich der Einzelfasern in den Spinnrotor beeinflußt. Durch Drehen des Fasersammelrings kann die Lage der Faseraustrittsöffnung bezüglich des Fasereinspeisepunktes in der für die Verfahrensführung geeigneten Weise verstellt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführung des Erfindungsgc^enstandes ist der Fasersammeiring aus mehreren konzentrischen, gegeneinander beweglichen, rohrförmigen Bestandteilen aufgebaut.

Durch Verschieben der (jeweils mit einer Öffnung versehenen) rohrförmigen Bestandteile gegeneinander läßt sich die Größe der Faseraustrittsöffnung des Fasersammeirings beliebig verändern.

Da die Reibungsverhältnisse im Bereich des Fasersammelrings wesentlich von den vorhandenen Geschwindigkeitsverhältnissen abhängig sind, wird in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, den unter Zwischenschaltung einer Lagereinrichtung mit der ortsfesten Umgebung verbundenen Fasersammeiring anzutreiben. Der Fasersammeiring kann dabei beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Treibriemens mit einer Antriebseinrichtung verbunden sein, die es ermöglicht, dem FasersammeIring entsprechend den Erfordernissen

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bestimmte Umfangsgeschwindigkeiten zu verleihen· Eine besonders bevorzugte Ausführung des Antriebs besteht darin, daß der Fasersammeiring einen axial polarisierten mehrpoligen Ringmagneten aufweist, welcher einer am Spinnrotor befestigten Ringfläche aus elektrisch leitendem Material mit Abstand gegenüberliegt·

Infolge einer Relativbewegung zwischen dem Ringmagneten und der Ringfläche aus elektrisch leitendem Material werden in dieser Wirbelströme und dadurch eine den antriebslos gelagerten Fasersammeiring mitnehmende Kraftwirkung erzeugt. Die Größe der magnetischen Wechselwirkung - und damit die Dreh·« zahl des Fasersammeirings - kann durch Verändern des axialen Abstandes zwischen dem Ringmagneten und der Ringfläche, d.h. durch axiales Verschieben der Ringfläche bezüglich des Fasersammeirings verändert werden·

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die durch die Innenfläche begrenzte Öffnung des Fasersammelrings - im Querschnitt gesehen - sich im Bereich des stirnseitigen Endabschnitts in Richtung atf" den Spinnrotor geradlinig oder kurvenförmig gekrümmt vergrößert.

Weitere wesentliche Merkmale das Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Aus füiirungsb ei spiele erläutert·

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Es zeigen:

Fig· 1 einen vereinfachten Schnitt durch eine Offen-End-Spinneinheit mit sich am Auflösewalzen-Gehäuse abstützendem Fasersammeiring (ohne Antriebseinrichtung der Zuführwalze, der Auflösewalze und des Spinnrotors),

Fig« 2 a - d Teilschnitie durch Fasersammelringe

mit im Bereich des stirnseitigen End-

abschnitte unterschiedlichem Querschnitt,

Fig. 3 a, b einen Schnitt durch eine mit einem mehrteiligen Fasersammeiring versehene Offen-End-Spinneinheit bzw, einen Schnitt durch den mehrteiligen Fasersammeiring,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine mit einem

axial verschiebbaren FasersammeIring versehene Offen-End-Spinneinheit,

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Offen-End-Spinneinheit, welche einen am Auflösewalzen-Gehäuse drehbar gelagerten, angetriebenen Fasersammeiring aufweist, und

Fig. 6 einen Schnitt durch eine Offen-End-Spinneinheit, bei welcher der drehbar gelagerte Fasersammeiring durch magnetische Wechselwirkung mit dem Spinnrotor angetrieben ist.

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Die Gffen-End-Spinneinheit weist im wesentlichen eine mit Auskämmorganen 1· versehene konische Auflösewalze 1 und eine dieser zugeordnete Zuführwalze mit Zuführorganen 2¹ auf; die beiden Walzen 1 und sind in einem Auflösewalzengehäuse 3 angeordnet, dessen konische Innenwandung 3' die Auflösewalze teilweise umschließt· Die Zuführwalze 2 ist so angeordnet, daß ihre Drehachse 2" zumindest annähernd parallel zu der durch die Spitzen der Auskämmorgane 1* festgelegten Ebene verläuft.

Die Auflösewalze 1 ist koaxial zu einem mit Bohrungen versehenen Spinnrotor 5 angeordnet, welcher sich über eine Hohlwelle 7 unter Zwischenschaltung von Lagern 8 in einem dicht mit dem Auflösewalzen-Gehäuse 3 verbundenen Unterdruckgehäuse 9 abstützt. Dieses ist über eine Anschlußöffnung 9' mit einer (nicht dargestellten) Druckerzeugungsanlage verbunden. Im Bereich des nach außen gewölbten stirnseitigen Endabschnitts 1" der Auflösewalze 1 stützt sich über einen Absatz 3" des Gehäuses 3 ei*¹ Fasersammei— ring 10 ab, der koaxial zu den Teilen 1 und 5 angeordnet ist und der in den Zwischenraum zwischen dem Endabschnitt 1" und dem Einlaufabschnitt 5* des Spinnrotors 5 hineinragt. Die durch die Innenfläche 10· des Fasersammeiringes 10 begrenzte Öffnung erweitert sind geradlinig in Richtung auf den Spinnrotor 5* In dem dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. l) ist der Fasersammeiring 10 ortsfest am Gehäuse 3 angebracht} es ist jedoch auch möglich, den Fasersammelring drehbar und in verschiedenen Stellungen festhaltbar am Gehäuse 3 anzuordnen. Die mittels der Zuführwalze 2 herangeführte Faserlunte 11 gelangt unmittelbar zur Auflösewalze 3, durch deren Auskämmorgane I¹ eine Auflösung in

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Einzelfasern 12 herbeigeführt -wird· Diese gelangen durch Fliehkraft und Unterdruck durch den Spalt auf die Innenfläche 10· des Fasersammeirings 10 und von dort in die Fasersammeirinne 5" des Spinn-» rotors 5· Aus dieser werden die Einzelfasern als fertiggedrehtes Garn I^ durch eine innerhalb der Hohlwelle 7 angeordnete Abzugsdüse 15 kontinuierlich nach außen abgeführt.

Der Fasersammelring 10 kann in Abhängigkeit von der Art des zu verarbeitenden Fasermaterials und den vorhandenen Geschwindigkeitsverhältnissen unterschiedlich ausgebildet sein (Fig. 2 a - d). Die durch die Innenfläche 10· begrenzte Öffnung des Fasersammeirings 10 kann so ausgebildet sein, daß im Bereich des die Einzelfasern führenden stirnseitigen Endabschnitts ein Konus mit unterschiedlich großem Steigungswinkel entsteht (Fig. 2 a,- b) Die Innenfläche 10· kann jedoch auch konvex oder konkav gekrümmt sein (Fig. 2 c_t d)_t so daß sich die durch die Innenfläche 10' begrenzte Öffnung des Fasersammeirings kurvenfinnig in Richtung des Spinnrotors vergrößert.

In Abänderung der dargestellten Ausführungsformen des Fasersammeirings 10 kann dessen Außenkontur - in Anpassung an den Querschnitt des Spinnrotors - die Form eines Konus oder eine kurvenförmig gekrümmte Form aufweisen.

Die Innenfläche 10* weist zweckmäßigerweise Eigenschaften (beispielsweise Rauhigkeitswerte) auf, die dem zu verarbeitenden Fasermaterial angepaßt sind. Die Innenfläche 10* kann beispielsweise aus einer auf den Fasersammelring<-»Körper aufgebrachten Beschichtung bestäen.

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Die in Figo 3 a dargestellte Spinneinheit weist einen Fasersammeiring 10 auf, der aus zwei konzentrisch ineinander angeordneten rohrförmigen Bestandteilen l6 und 17 besteht· Diese sind im Bereich des stirnseitigen Endabschnitts des Fasersammelrings jeweils mit einer zum Spinnrotor hin gerichteten Öffnung l6' bzw. 17' versehen. Durch Drehen der beiden Bestandteile l6 und 17 gegeneinander (Fig. 3b) kann die Größe der Faseraustrittsöffnung des Fasersammeirings verändert werden. Darüberhinaus ist es möglich, die Lage der Faseraustrittsöffnung durch Drehen des Fasersammeirings bzw. der Bestandteile des Fasersammelrings bezüglich des Gehäuses 3 zu verändern.

Die Faser1ext-Wirkung des Fasersammeiringes kann auch dadurch beeinflußt werden, daß die Lage seines stirnseitigen Endabschnitts bezüglich des Spinnrotors verändert wird.

Bei einer einfachen Ausführungsform (Fig. k), welche eine Veränderung der Lage des Fasersammelrings ermöglicht, ist dieser über ein Flanschstück 10" in axialer Richtung unbeweglich mit einer Verstell— schraube l8 verbunden, deren Gewinde in eine Gewindebohrung des Gehäuses 3 eingreift. Durch Drehen der Schraube l8 kann der über den zylindrischen Absatz 3" geführte Fasersammelring 10 in einem bestimmten Bereich in axialer Richtung verschoben werden, so daß der Abstand "19" zwischen der Ringvorderkante und der Fasersammelrinne 5" - beispielsweise in Abhängigkeit von der Art des zu verarbeitenden Fasermaterials - bestimmte Werte annimmt.

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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 stützt sich der Fasersammeiring 10 unter Zwischenschaltung eines Lagers 20 drehbar am Auflösewalzen-Gehäuse ab. Außerhalb des vom Spinnrotor 5 überdeckten Abschnitts des Fasersammeirings 10 steht dieser unter Zwischenschaltung eines Treibriemens 21 mit einer (nicht dargestellten) Antriebsein·» richtung in Verbindung, durch welche eine für den Spinnprozeß geeignete Umfangsgeschwindigkeit der Innenfläche 10· herbeigeführt werden kann. Die Drehzahl des Fasersammeirings 10 bzw_o seine Umfangsgeschwindigkeit ist in diesem Falle unabhängig von der Drehzahl der Auflösewalze 1 oder des Spinnrotors 5 einstellbar} sie kann im Bedarfsfall also auch größer sein als beispielsweise die im Bereich der Fasersammeirinne 5" des Spinnrotors herrschende Umfangsgeschwindigkeit«) Es besteht hier jedoch auch die Möglichkeit, den drehbar am Gehäuse 3 abgestützten Fasersammeiring berührungsfrei über den Spinnrotor anzutreiben (Figo 6)o

Auf dem rückwärtigen Abschnitt des Fasersammelrings ist dabei ein axial polarisierter, mehrpoliger Ringmagnet 21 befestigt, der einer aus elektriadi leitendem Material bestehenden Ringfläche 22, die an der Stirnfläche des Spinnrotors 5 befestigt ist, mit Abstand gegenüberliegt«, Durch die Drehbewegung des Spinnrotors 5 und die damit verbundene Relativbewegung der axial ausgerichteten Ringfläche gegenüber dem Ringmagneten 21 werden in dem elektrisch leitenden Material Wirbelströme erzeugt, die eine den Ring 10 mitnehmende Kraftwirkung zur Folge haben_o Zweckmäßigerweise ist der Ringmagnet 21 in der Weise mit dem Fasersammeiring 10 verbunden, daß er in

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axialer Richtung verstellbar und damit eine Veränderung des axialen Abstandes "23" zwischen den beiden miteinander in Wechselwirkung stehenden Teilen möglich ist. Durch Verringerung des Abstandes kann die durch den Spinnrotor ausgeübte Mitnahmewirkung vergrößert, d_oh_o die Drehzahl des Fasersammeirings 10 erhöht werden_o Die Drehzahl des Fasersammeirings 10 wird allerdings immer unterhalb der Drehzahl des Spinnrotors 5 liegen«,

Der Vorteil dieser Anordnung ist darin zu sehen, daß für den Fasersammeiring 10 keine besondere Antriebseinrichtung benötigt wird und daß keine aufwendigen, dem Verschleiß unterworfene Zusatzeinrichtungen vorhanden sindο

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Claims

Patentansprüche

Offen-End-Spinneinheit mit koaxial zum Spinnrotor angeordneter Auflösewalze, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Spinnrotor (5) und der Auflösewalze (l) sich koaxial zu beiden Teilen ein Fasersammeiring (1O) an der die Auflösewalze zumindest teilweise umschließenden ortsfesten Umgebung abstützt, der - in axialer Richtung gesehen - sowohl rückwärtig über den stirnseitigen Endabschnitt der Auflösewalze als auch stirnseitig über die Eintrittsöffnung (5"') des Spinnrotors hinausragt und dessen der Auflösewalzenöberfläche zugewandte Innenfläche (10·) zumindest teilweise als Faserführungsfläche diento

Spinneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fasersammeiring (10) gegenüber der ihn stützenden ortsfesten Umgebung in axialer Richtung verschiebbar gehalten ist_o

Spinneinheit nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnseitige Endabschnitt des Fasersammeirings (lO) - welcher gegenüber der ortsfesten Umgebung drehbar angeordnet ist - eine Faseraustrittsöffnung aufweist·

Spinneinheit nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Fasersammelring (lO) aus mehreren konzentrischen, gegeneinander beweglichen, rohrfömigen Bestandteilen (l6, 17) aufgebaut ist.

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Spinneinheit nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Zwischenschaltung einer Lagereinrichtung (20) mit der ortsfesten Umgebung verbundene Fasersammeiring (10) angetrieben isto

6ο Spinneinheit nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Fasersammeiring (10) einen axial polarisierten, mehrpoligen Ringmagneten (21) aufweist, welcher einer am Spinnrotor (5) befestigten Ringfläche (22) aus elektrisch leitendem Material mit Abstand gegenüberliegt·

Spinneinheit nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Innenfläche (lO¹) begrenzte Öffnung des FasersammeIrings (lO) - im Querschnitt gesehen - sich im Bereich des stirnsei tigen Endabschnitts in Richtung auf den Spinnrotor (5) geradlinig oder kurvenförmig vergrößerte

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