DE2739410A1

DE2739410A1 - Vorrichtung zum offendspinnen von fasern

Info

Publication number: DE2739410A1
Application number: DE19772739410
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Ing Dammann; Herbert Schiminski; Heinz Dipl Ing Schippers; Herbert Turk
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1979-03-15
Also published as: JPS5450636A; AT389713B; FR2402018B1; IT7850831A0; CS197330B2; IT1105621B; ATA632878A; GB2003513A; US4165600A; DE2739410C2; BR7805693A; GB2003513B; FR2402018A1; CH636383A5; JPS6250579B2

Description

barmag

Banner Maschinenfabrik Aktiengesellschaft

Remscheld - Lennep

'Vorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern"

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Durch die Deutsche Offenlegungsschrift (Aktenzeichen P 26 13 263.8-26) ist es bekannt. Spinnfasern zu einem Faden zu verspinnen, indem die Spinnfasern in den zwischen zwei Siebwalzen gebildeten engsten Spalt gegeben und dort infolge der Rotationsbewegung der Siebwalzen miteinander verzwirnt werden.

Durch die DT-OS (Aktenzeichen P 26 56 787.3) ist bekannt, als Siebtrommeln Rotationshyperboloide zu verwenden. Die Hyperboloide sind so angeordnet, daß ihre Achsen in zueinander parallelen Ebenen liegen, bzw. daß jede von ihnen eine erzeugende Gerade hat, welche parallel zu der Fadenbildungslinie liegt. Die Fadenbildungslinie liegt im Bereich eines zwischen den Hyperboloiden gebildeten engsten Spaltes. Längs dieses engsten Spaltes sind im Inneren der Hyperboloide Absaugeinrichtungen angeordnet. Durch die genannte DT-OS (Aktenzeichen P 26 56 787.3) ist es auch bekannt, die Hyperboloidmäntel in jeweils einer Norraalebene abzuschneiden und demgemäß derart asymmetrisch auszubilden, daß sie keine zu ihrer Achse senkrecht gelegene Symmetrieebene haben. Hierdurch soll vermieden werden, daß auf die entstehenden Fäden unzulässig hohe Zugkräfte ausgeübt werden. Dabei werden den technischen Erfordernissen auch Rotationskörper gerecht, die einen Kreisabschnitt oder Parabelabschnitt oder sonstigen, zur Rotationsachse hin ausgebauchten Kurvenabschnitt, der einer Hyperbel ausreichend angenähert ist, als Mantellinie in den Axialebenen benutzen.

Insbesondere bei der Verarbeitung von Stapelfasern aus Polyester (Polyäthylentherephthalat) waren die genannten Spinnvorrichtungen jedoch mit dem Nachteil einer gewissen Betriebsunsicherheit behaftet, die sich insbesondere darin äußerte, daß die Spinnergebnisse nicht mit ausreichender Genauigkeit reproduzierbar waren.

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Es hat sich nunmehr gezeigt, daß dieser Nachteil schlagartig behoben werden kann, wenn die Mantelflächen - wie nach dieser Erfindung vorgeschlagen - durch Rotationskörperabschnitte gebildet werden, welche einen in axialer Richtung stetig kleiner werdenden Durchmesser besitzen und derart angeordnet sind, daß der Faden den Bereich des engsten Spaltes in Richtung von den dicken zu den dünnen Enden der Rotationskörper durchläuft. Um auch den Fördereffekt nach P 26 56 787.3 zu erhalten, kann es sich vorteilhaft auch um Rotationshyperboloidabschnitte handeln, deren Schnittebenen auf nur einer Seite ihrer zur Achse senkrechten Symmetrieebenen liegen.

Hierbei trifft der Faserkanal, dessen Mündung im wesentlichen parallel zum engsten Spalt liegt und dem engsten Spalt möglichst angenähert ist, unter einem Winkel von weniger als 20° auf den engsten Spalt, und zwar in einer Länge von ca. 2/3 der Länge der Rotationshyperboloide, im wesentlichen beginnend an deren dickerem Ende.

Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spinnvorrrichtung wird erreicht, daß die in den engsten Spalt gelangenden Fasern zunächst im Bereich der dickeren Enden der Rotationshyperboloide mit einem hohen Drehmoment zusammengedreht werden, so daß der entstehende Faden im Bereich der dünneren Enden bereits eine so hohe Zugfestigkeit besitzt, daß die trotz der Förderung auftreten« den Abzugskräfte ohne weiteres ertragen werden können. Durch die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung konnten Fadenbrüche nahezu vollständig eliminiert und das Fadenanlegen und das Spinnergebnis nahezu vollkommen reproduzierbar gemacht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt die Siebwalze 1 und 2 ohne die zugehörige Lagerung.

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Die Siebwalzen sind als asymmetrische Hyperboloide ausgebildet. Das bedeutet, daß die Erzeugende der Siebwalzenmäntel eine die Rotationsachsen der Siebwalzen kreuzende Gerade ist. Die Asymmetrie der Siebwalzen bedeutet, daß diese keine Normalebenen besitzen, zu der die beiden Siebwalzenenden spiegelsyinmetrisch sind. Erfindungsgemäß befindet sich dabei - wie Fig. 1 a deutlich macht - jede der normalen-Schnittebenen 14 und 15 auf der einen Seite der Normalen-Symmetrieebene 16, derart, daß der Durchmesser des Hyperboloiden vom einen Ende zum anderen nur abnimmt. Die Hyperboloide sind so angeordnet, daß ihre Achsen in zueinander parallelen Ebenen liegen, bzw. daß jede von ihnen eine erzeugende Gerade hat, welche parallel zu der Fadenbildungslinie liegt. Hierdurch wird einerseits die Fadenbildung durch Zwirnung, andererseits aber auch eine Förderung des entstehenden Fadens zum Ausgang der Spinnvorrichtung erreicht. Das bedeutet, daß bei Projektion der beiden Achsen auf eine Ebene der Winkel zwischen ihnen doppelt so groß ist, wie der Winkel,unter dem jede erzeugende Gerade ihre jeweilige Hyperboloidachse schneidet.

Die Hyperboloide sind weiterhin so angeordnet, daß der engste Spalt, den die benachbarten erzeugenden Geraden bilden, im wesentlichen rechteckig ist. Da einer der Hyperboloidkörper mit seiner Lagerung verschiebbar und um eine Achse schwenkbar ist, ist es möglich, die Spaltbreite einzustellen und/oder den Hyperboloidkörper derart zu neigen, daß der engste Spalt zum Fadenausgang hin enger wird. Hierdurch wird erreicht, daß die Friktionskräfte, welche die Siebtrommeln auf den sich zu einem Faden verdichtenden Faserverbund ausüben, mit dessen Verdichtung zunehmen. Dabei kann einerseits vermieden werden, daß der Faserverbund im Entstehungszustand zu hohen Torsionsraomenten bzw. Zugkräften ausgesetzt wird, die den Faserverbund zum Zerreißen bringen. Zum anderen wird durch die zum Fadenausgang hin enger

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werdende Spaltzustellung gewährleistet, daß auf den die Spinneinrichtung verlassenden Faden so hohe Torsionsmomente ausgeübt werden können, daß eine ausreichende Zwirnung erfolgt. Die Dimensionen des engsten Spaltes werden so eingestellt, daß er im Bereich der Einspeisung zweimal größer und im Bereich des Auslasses kleiner als der Fadendurchmesser ist.

Die Rotationshyperboloid-Siebtrommeln 1 und 2 werden durch die Antriebsmotoren 5, 6 angetrieben.

In der Paxis sind hinsichtlich der Hyperboloideigenschaften auch Annäherungen möglich, ohne daß hierdurch die Erfindungsvorteile aufgegeben werden.

Fig. 2 zeigt im Unterschied von Fig. 1 eine Spinnvorrichtung nach dieser Erfindung, bei der die Mantelflächen durch Kegelstumpfe 21 und 22 gebildet werden. Diese Kegelstümpfe sind so ausgebildet und angeordnet, daß ihre imaginären Kegelspitzen im wesentlichen zusammenfallen. Die Richtung der Fadenbildung bzw. die Fadenlaufrichtung liegt vom dicken zum dünnen Ende. Im übrigen entsprechen die gezeigten Vorrichtungsteile und Bezugszeichen denen der Fig. 1.

Im Inneren der Hyperboloide bzw. Kegelstürapfe befinden sich Absaugeinrichtungen 3, 4.

Wie auch nach den DT-OS (Aktenzeichen P 26 13 26 .8-26 und P 26 56 787.3) sind die Absaugeinrichtungen längs der Fadenbildungslinie, daß heißt längs des engsten Spaltes angeordnet und zwar vorzugsweise so, daß sich die Mündungsflächen geringfügig überlappen. Der Uberlappungsbereich liegt vorzugsweise vor dem engsten Spalt - betrachtet in Richtung der Faserzufuhr. Die maximale Breite der Überlappung beträgt 10 χ Fadendurchmesser.

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Der Fadendurchmesser ist hierbei auf den fertig gezwirnten Faden bezogen und wird berechnet nach der Formel

1 ,12838
d (mm) =

J*" (g/cm ) χ Nm.

Hierbei bedeutet ο das spezifische Gewicht und Nm (Nummer metrisch) die Feinheit des Garnes, gemessen in Meter pro Gramm.

Die Faserzufuhreinrichtung besteht in beiden Beispielen aus einem in den engsten Spalt zwischen den Hyperboloidkörpern 1 und 2 bzw. Kegelstümpfen 21, 22 hineinragenden Kanal 9 mit schlitzförmiger Mündung, wobei sich die Mündung über zumindest einen Teil, vorzugsweise ca. 2/3 der Spaltlänge, erstreckt. Die Faserzufuhreinrichtung weist eine Förderwalze 12 und eine mit Zähnen versehene Auflösewalze 13 auf, durch die ein Spinnkabel 10 zugeführt und zu Einzelfasern 11 aufgelöst wird. Der fertige Faden wird durch eine Aufwickeleinrichtung, eventuell unter Zwischenschaltung eines Lieferwerks 8 mit konstanter Abzugsgeschwindigkeit abgezogen.

Im Betrieb wird die Oberflächengeschwindigkeit der Hyperboloide bzw. Kegelstümpfe auf die einzustellende Zwirnung einerseits und auf die eizustellende Fadenabzugsgeschwindigkeit andererseits sorgfältig abgestimmt, wobei ein Kompromiß auch mit der ertragbaren Fadenzugkraft herbeigeführt werden muß. Die Abzugsgeschwindigkeit ist insbesondere dadurch begrenzt, daß der Faden einerseits nicht zu hohen Fadenzugkräften ausgesetzt werden noch andererseits verschlappen darf.

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Claims

Bag. 1042 Ansprüche

1. Vorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund

zwischen den Mantelflächen von zwei gleichsinnig angetriebenen, ·

in Achsrichtung asymmetrischen Rotationskörpern,

deren Achsen derart angeordnet sind, daß die Rotationskörper einen engsten Spalt miteinander bilden, welcher engste Spalt durch jeweils eine Erzeugende begrenzt wird,

und welche Rotationskörper perforiert sind und durch Luftströmungen Im Bereich des engsten Spaltes durchdrungen werden dadurch gekennzeichnet, daß

die Mantelflächen durch Rotationskörperabschnitte gebildet werden, deren Durchmesser in axialer Richtung stetig abnehmen und die derart angeordnet sind,

daß der Faden (7) in Richtung von den dicken zu den dünnen Enden der Rotationskörper abgezogen wird.

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Mantelflächen Rptationshyperboloidabschnitte sind« die durch die Normalschnitte (14, 15) auf nur einer Seite der zur Achse-senkrechten Symmetrieebene (16) der Hyperboloide (1, 2) gebildet sind.

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ORIGINAL INSPECtEt)

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3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Hyperbolo'idabschnitte jeweils durch die Normalen-Symmetrieebene (16) und einen in jeweils gleichem Abstand davon angelegten Normalenabschnitt (15) gebildet werden.

4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Rotationshyperboloide

durch eine die Rotationshyperboloidachse - in der Projektion gesehen - unter 15° kreuzende Erzeugende gebildet werden,

wobei die Rotationshyperboloide derart angeordnet sind, daß ihre Achsen einen Winkel von 30° miteinander bilden.

5. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Mantelflächen durch Kegelstümpfe gebildet werden, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß ihre imaginären Spitzen zusammenfallen oder in der gemeinsamen Axialebene um Spaltbreite nebeneinander liegen.

6. Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß
der Faserkanal,

dessen Mündung im wesentlichen parallel zu dem engsten Spalt verläuft und diesem möglichst angenähert ist, unter einem Winkel von weniger als 20 auf den engsten Spalt in einer Länge von ca. 2/3 der Länge der Rotationshyperboloide, beginnend vom Bereich der dickeren Enden, trifft.

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