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Titel: Spinneinheit von Offen-End-Spinnmaschinen mit Spinnrotor Die
Erfindung betrifft eine Spinneinheit von Offen-End-Spinnmaschinen mit einem Spinnrotor,
in den durch seine Stirnöffnung ein ortsfester Deckel ragt, aus dem ein Kanal zum
Zuführen von Einzelfasern in den Spinnrotor mündet. Diese Fasern werden gegen eine
im Spinnrotor vorgesehene Rutschwand und von dort gegen eine Sammeloberfläche gerichtet,
wo sie ein Faserbändchen ausbilden, das durch die Spinnrotordrehung zu Garn verdreht
wird, worauf das Garn aus dem Spinnrotor durch einen durch eine Austrittsöffnung
ausmündenden Abführkanal abgezogen wird.
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Es sind Offen-End-Spinneinheiten bekannt, bei denen auch der Faserabführkanal
durch den Deckel hindurchgeht, so daß Garn in Bezug auf die Faserzuführrichtung
im Gegenstrom abgezogen wird, Bei einer solchen bekannten Spinneinheitkonstruktion
ist der Deckel mit einer Umfange~ nut versehen, in die der Faserzuführkanal mündet,
wobei die dem Zuführkanal gegenüberliegende Seitenwand d-er Nut im Spinnrotor eine
Faserzuführungszone von einer Garnabführungszone trennt, und das Garn durch den
in die Stirnwand des Deckels einmündenden Abführkanal geführt wird. Bei einer andern
nach Gegenstromprinzip arbeitenden Spinneinheitkonstruktion ist die Faserzuführungszone
von der Garnabführungszone durch einen auf dem auch in diesem Fall durch den Deckel
hindurchgehenden Garnabführkanal vorgesehenen Flansch abgetrennt.
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Bei dem im Gegenstrom laufenden Materialfluß ist zusätzlich die Bahn
des abzuziehenden Garnes in der Regel abgeknickt, wodurch eine erhöhte Reibung und
somit auch eine erhöhte Garnbeanpruchung auftritt und dadurch den Gang von hochttouriger
Spinnrotoren ungünstig beeinfluß. Infolge der hohen Drehzahl solcher Spinnrotoren
wirkt nämlich auf das an der Sammeloberfläche befindliche Garn eine höhere Zentrifugalkraft
ein, so daß auch die Beanspruchung des abzuziehenden Garnes größer wird.
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Demgegenüber sind auch Offen-End-Spinneinheiten mit gleichlaufendem
Materialfluß bekannt, bei denen sich auf der einen Seite des Spinnrotors der Deckel
mit dem hindurchgehenden Faserzuführkanal befindet, während auf der andern, gegenüberliegenden
Seite desselben der Garnabführkanal mündet. Solche Konstruktionen eignen sich besser
für hochtourige Spinnrotoren, da die Garnbahn hinter der Austrittsöffnung des Rotors
in der Regel nicht umgelenkt ist, Da außerdem durch den Deckel nur ein einziger
nämlich der Fàserzufihrkanal hindurchgeht, kann der Durchmesser des Deckels und
somit auch der des eigenen Spinnrotors kleiner sein.
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Um die Leistung von Of f en-Ena-Spinnmaschinen durch Erhöhen der Spinnrotordrehzahl
steigern zu können, wäre es am geeignetsten, einen kleindimensionierten, nach Gleichstromprinzip
arbeitenden Spinnrotor einzusetzen. Die praktische Verwendungsfähigkeit solcher
Spinneinheiten wurde jedoch bisher dadurch beschränkt, daß infolge der Verminderung
der Spinnrotordiemnsionen die Faserzuführangszone zur Garnabführungszone so nahe
gebracht würde, daß die anfliegenden Fasern am Garn haftenblieben, wodurch die Stabilität
des Webvorgangs und somit auch die Garnqualität herabgesetzt würden, Außerdem könnte
die Verminderung des Spinnrotorinnenraums
gewisse Schwierigkeiten
beim Anspinnprozeß verursachen.
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Dieser erfolgt beim Anlassen der Offen-End-Spinneinheit in der Weise,
daß ein Garnende zurück in den Abführkanal eingeführt und in den rotierenden Spinnrotor
entweder durch Wirkung eines darin herrschenden Unterdrucks oder durch Injektoreffekt
von Druckluft befördert wird. Das Garn verfolgt während seiner Rückbewegung eine
verhältnismäßig sehr komplizierte Trajektorie, wobei es mit seinem Ende verschiedene,
sowohl stationäre als auch rotierende Oberflächen berührt, so daß die Bewegung des
Garnendes durchaus zufällig und unkontrollierbar ist.
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Das hat zur folge, daß der Anspinnprozeß ein mittelmäßiges Ergebnis
hat oder überhaupt versagt. Manchmal veSolgt sogar das in den Spinnrotor rückkehrende
Garnende eine Bahnkurve in entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die relative
Bewegung des Garnes, das in der Regel den Spinnrotor überholt. Infolge einer übermäßigen
Verminderung der Spinnrotordimensionen könnte sogar das
Garnende auMerhalb der Ebene der vammelrläone gelangen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Garngüte und die Qualität
des Anspinnprozesses an kleindimensionierten Spinnrotoren mit gleichlaufendem Materialfluß
zu erhöhen und somit die Leistung von Offen-End-Spinnmaschinen unter Beibehaltung
einer hochgradigen Garnqualität zu steigern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Offen-End-Spinneinheit
mit einem Spinnrotor, in den auf einer Seite ein Deckel mit einem Faserzuführkanal
durch die Stirnöffnung des Spinnrotors ragt und aus dem auf der andern Seite ein
Garnabführkanal durch seine Austrittsöffnung ausmündet, dadurch gelöst, daß sie
mit einem Separator im Spinnrotor zum Trennen einer Faserzuführungszone von einer
Garnabführungszone versehen ist, dessen dem Garnabführkanal zugekehrte Stirnfläche
eine Richtwand zum Richten eines in den Spinnrotor zum Anspinnen rückzuführenden
Garnendes bildet, wobei die Umfangskante der Richtwand von der Ebene einer im Spinnrotor
vorgesehenen Sammeloberfläche - in der Richtung zum Garnabführkanal hin - im Bereich
von 0 bis 6 mm entfernt ist.
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Auf diese Art und Weise wird erfindungsgemäß die Faserzuführungszone
von der Garnbildungs- und Garnabführungszone getrennt. Die dem Spinnrotor zugeführten
und vom Luftstrom mitgenommenen Einzelfasern, die gegen die dem Deckel zugekehrte
Separatorwand anstoBen, werden gegen die Rutschwand gerichtet, was deren Anflug
an das Garn verhindert.
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Die Richtwand, also die dem Garnabführkanal zugekehrte Separatorwand
soll das in den Spinnrotor zum Anspinnen rückzukehrende Garnende richten, wodurch
eine Erhöhung der Qualität von Anspinnprozess erzielt wird.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Durchmesser
des Separators kleiner als der Durchmesser der Stirnöffnung des Spinnrotors.
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Nach einem der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist die Richtwand
konkav, nach einem andern-ist sie als eine kreisförmige Rinne mit einer gleichachsig
mit dem Spinnrotor orientierten Zentralspitze gestaltet, Um die Faserzuführungs-
von der Garnabführungszone wirksam abtrennen zu können, soll der Rauminhalt des
Separators 1/10 bis 1/3 des gesamten inneren Rauminhalts des Spinnrotors und die
Dicke des Separators 1/5 bis 1/3 der Tiefe des Innenraumes des Spinnrotors betragen.
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Ferner soll der Separator von der Stirnfläche des Deckels im Bereich
von 2 bis 4 mm entfernt sein.
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In einer Ausführungsform ist die dem Deckel zugekehrte Fläche des
Separators von der Ebene der Sammeloberfläche im Bereich von 2 bis 5 mm entfernt.
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Die Erfindung ist weiter dadurch charakterisiert, daß der Separator
als Rotationskörper gestaltet ist und daß er am Umfang mit einer ringförmigen Aussparung
versehen ist.
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Die in Bezug auf den Spinnrotor gleichachsige Befestigung des Separators
am Deckel mittels eines Halters, die bei einer bekannten Konstruktion von nach Gegenstromprinzip
arbeitendem Großdiameter-Spinnrotoren verwendet wird, kann man nicht bei dem erfindungsgemäen
Klindiameter-Spinnrotor anbringen, da es eine solche gleichachsige ~Befestigung
unmöglich macht, das Austrittsprofil des Faserzuführkanals beizubehalten, Ferner
würden bei einer solchen Befestigungsart die zugeführten Fasern um den Halter -
dessen Durchmesser wegen des ppinnrotor-Durchmessers auch klein sein muß - mit relativ
niedriger Geschwindigxeit herumströmen und an diesem haftenbleiben, was den Spinnvorgang
beeinträchtigen würde.
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Aus diesem Grunde ist erfindungsgemäß der Halter am Deckel auaermittig
befestigt und befindet sich in einem durch den Halbmesser von 1/13r und r begrenzten
Kreisring, wobei r den Halbmesser des Deckels bezeichnet, Dabei steht die Querschnittsfläche
des Halters zur Stirnfläche des Deckels in einem Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 30.
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Da die zuluft im Bereich des außermittig angeordneten Haiters mit
höherer Geschwindigkeit strömt als in der Nähe der Spinnrotorachse, wird der Halter
mit Zuluft umbiasen und Fasern können an ihm vorbeigehen, ohne daran haftenzubleiben.
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Um gunstige Buftströmungsverhältnisse im Spinnrotor zu schaffen, ist
es vorteilhaft, wenn das Hiitprofil einen kreisförmigen, kreissegmentförmigen oder
tropfenförmigen Umriß aufweist.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische,
teilweise Schnittansicht der erfindungsgemäßen Offen-End-Spinneinheit; Fig. 2, 3,
4 und 5 Axialschnitte von vier Ausführungsformen des Spinnrotors mit dem Deckel
und Fig. 6, 7, 8, 9 und 10 Draufsichten von fünf Ausführungsformen des Deckels mit
dem Halter des Separators im Querschnitt.
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Die in Fig. 1 dargestellte Spinneinheit besteht aus einem Spinnrotor
1, unterhalb dessen eine Faserauflösevorrichtung zum Auflösen und Vereinzeln von
Fasern 2 aus einem einer Kanne 4 zu entnehmenden Faserverbandes 3 angeordnet ist.
Oberhalb des Spinnrotors 1, ist ein Abzugswalzenpaar 5 und oberhalb demselben eine
Verteilungstrommel 6 zum Aufwickeln von Garn 7 auf eine Spule 8 angebracht,
Die
Faserauflösevorrichtung besteht aus einer mit einem Anpreßschuh 10 zusammenarbeitenden
Zuführwalze 9 und einer Kämmwalze 11, an die ein zum Zuführen der Einzelfasern 2
dem Spinnrotor 1 bestimmter Zuführkanal 12 anschließt, der durch einen in den Spinnrotor
1 durch seine Stirnöffnung 14 hineinragenden Deckel 13 hindurchgeht.
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Auf der gegenüberliegenden Seite mündet aus dem Spinnrotor 1 durch
seine Austrittsöffnung 15 ein Abführkanal 16 zum Abführen des Garnes 7.
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Der Innenraum des Spinnrotors 1 ist als zwei mit ihren größeren Basen
zugekehrte Kegelstümpfe gestaltet. Die untere konische Innenwand des Spinnrotors
1 bildet eine Rutschwand 17 für die Einzelfasern 2, während im Bereich des größten
Durchmessers der Spinnrotor 1 eine zum Ablagern eines Faserbändchens bestimmte Sammeloberfläche
18 aufweist, Der Innenraum des Spinnrotors 1 ist von einem Separator 19 in eine
untere Faserzuführungszone 20 und eine obere Garnabführungszone 21 geteilt. Zwischen
dem Deckel 13 und der Kante der Stirnöffnung 14 des Spinnrotors 1 ist eine Spalt
zum Abführen von Zuluft aus dem Spinnrotor 1 gelassen.
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Der Separator 19 hat die Form eines Rotationskörpers, dessen Durchmesser
immer kleiner ist aks der Durchmesser der Stirnöffnung 14 des Spinnrotors 1. Zur
Entlastung kann der Separator mit einer ringförmigen Aussparung 22 (Fig. 3) versehen
sein.
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Um ein Faserzuführungs- und Garnabführungszone 20 bzw. 21 voneinander
wirksam abtrennen zu können, soll der Rauminhalt des Separators 19 1/10 bis 1/3
des gesamten Rauminhalts des Spinnrotors 1 und die Dicke desselben, die die Entfernung
der zwei obenerwähnten Zonen 20, 21 voneinander bestimmt, 1/5 bis 1/3 der Tiefe
des Innenraums des Spinnrotors 1 betragen, Die dem Deckel 13 zugekehrten Fläche
des Separators 19 ist von der Ebene der Sammeloberfläche 18 des Spinnrotors 1 im
Bereich von 2 bis 5 mm und von der Stirnfläche des Deckels 13 im Bereich von 2 bis
4 mm entfernt.
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Die dem Garnabführkanal 16 zugekehrte Stirnfläche des Separators 19
ist als eine Richtwand 23 zum Richten des ins Innere des Spinnrotors 1 zum Anspinnen
von rückzuführendem Garnende gestaltet. Die durch die Umfangskante der Richtwand
23 gelegte Ebene ist von der Ebene der Sammeloberfläche 18 des Spinnrotors 1 - in
Richtung zum Garnabführkanal 16 - im Bereich von 0 bis 6 mm entfernt.
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In den in den Figuren 1, 4 und 5 dargestellten Auführungsformen ist
die Richtwand plan, gemäß Fig. 2 konkav und gesäß Fig, 3 ist sie als eine kreisförmige
Rinne 24 mit einer gleichachsig mit dem Spinnrotor 1 gerichteten Zentralspitze 25
gestaltet.
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Wie aus den Figuren 5 bis 10 zu erkennen ist, wird der Separator 19
am Deckel 13 mittels eines autermittig angeordneten Halters 26 befestigt, der sich
in einer durch die Halbmesser von 1/13r und r (r = Halbmesser des Deckels 13) bestimmten
Kreisringfläche befindet. Der Flächeninhalt des Querschnitts des Halters 26 steht
zum Flächeninhalt der Stirnfläche des Deckels 13 in einem Verhältnis von 1:3 bis
1:30, Gemäß Fig. 6 ist der Halter 26 kreisförmig, gemäß Fig. 7 kreissegmentförmig,
gemäß Fig. 8 hat er die Form eines Kreissegmentteiles und gemäß Fig. 9 und 10 eine
tropfenförmige Gestaltung, Die erfindungsgemäße Offen-End-Spinneinheit arbeitet
folgendermaßen: Aus dem der Kanne 4 entnommenen Faserverband 3 werden Fasern 2 von
der Kämmwalze 11 auagekämmt. Die ausgekämmten Einzelfasern 2 werden dann von einem
durch Unterdruck im Spinnrotor 1 hervorgeru;fenen Luftstrom ins Innere des Spinnrotors
1 durch den Zuführkanal 12 eingesaugt, Ein Anteil der aus der Mündung des ufüi-lrkanals
austretenden Einzelfasern 2 gelangt unmittelbar an die Rutschwand 17, während die
übrigen Fasern 2 zuerst gegen die Unterwand des Separators 19 und von dieser erst
gegen die Rutschwand 17 gerichtet werden. Infolge der Zentrifugalkraft
gleiten
die Einzelfasern 2 über die Rutschwand 17 gegen die Sammeloberfläche 18, wo sich
ein Faserbändchen bildet, das infolge der Spinnrotordrehung zu Garn 7 verdreht wird.
Das so entstandene Garn 7 wird danach aus dem Spinnrotor 1 von den Abzugswalzen
5 durch den Abführkanal 16 abgezogen und schließlich von der Verteilungstrommel
6 auf die Spule 8 in Kreuzwindung gewickelt.
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Nach einem während des Maschinengangs entstandenen oder durch die
Maschinenabstellung verursachten Fadenbruch wird der Anspinnvorgang bei gleichzeitigem
Wiederingangsetzen vorgenommen, Dabei wird das Garnende in den Abführkanal 16 rückgeführt
und in den Spinnrotor 1 entweder durch die Wirkung des darin herrschenden Unterdrucks
eingesaugt oder durch Injektoreffekt von Druckluft eingeblasen. Die Richtwand 23
richtet dabei das Garnende gegen das Faserbändchen an der Sammeloberfläche 18, an
das sich das Garnende anschließt, worauf das neugebildete Garn 7 anfängt, aus dem
Spinnrotor 1 abgezogen zu werden, wodurch der normale Spinnvorgang wiederhergestellt
wird.