DE2910921A1

DE2910921A1 - Rotor einer offenend-spinnmaschine

Info

Publication number: DE2910921A1
Application number: DE19792910921
Authority: DE
Inventors: Nariaki Miyamoto
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1978-03-20
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1979-09-27
Also published as: GB2017170A; DE2910921C2; CH636136A5; US4237682A; CS223962B2; JPS5742733B2; GB2017170B; JPS54125735A

Description

HOFFMAIx'N · EITL₁E & PARTNER ^c * ' ^υ ° ^ώ '

PAT E N TAN WÄLT E

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-19/ä) . Dl PL-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN - DIPL.-ING.W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN
ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MO NCHEN 81 · TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATHE)

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Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho
City of Kariya / Japan

Rotor einer Offenendspinnmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf den Rotor einer Offenend—Spinnmaschine, welcher eine Selbstreinigungsfähigkeit aufweist.

Bekanntlich ist der Rotor einer Offenend-Spinnmaschine mit einer Ringwand versehen, die von der Kante des offenen Endes des Rotors zur Drehachse radial nach außen und nach unten in den Bereich
maximalen Durchmessers verläuft, wo eine Fasersammeirinne gebildet wird, in der die Fasern gesammelt werden. Offenend-Spinnrnaschinen mit derartigen Rotoren befinden sich weitgehend für die Massenproduktion von Garn in Anwendung, wobei es höchst wünschenswert ist, für eine lange Zeit einen Spinnbetrieb mit hoher Drehzahl aufrecht zu erhalten. Die Spinnrotoren der Offenend—Spinnmaschinen werden jedoch mit getrennten Fasern versorgt, welche mehr oder weniger einen bestimmten Betrag an kleinen Verunreinigungen, wie Staub, Schalen und dergleichen enthalten. Sogar wenn mit den Fasern

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in den Spinnrotor gelangende Verunreinigungen in das Garn eingerollt werden, ergibt sich kein negativer Einfluß auf die Garnqualität, weil die kritischen Verunreinigungen, welche einen Fadenbruch verursachen, vor dem Eintritt in den Spinnrotor beseitigt wurden. Jedoch begegnet der Rotor ernsthaften Problemen, die beseitigt werden müssen, um einen Spinnbetrieb mit hoher Geschwindigkeit für lange Zeit aufrecht zu erhalten.

Da die Fasern, getrennt und im offenen Zustand in den Spinnrotor eingeführt werden, können sich mit den Fasern vermischte Verunreinigungen unter Bedingungen bewegen, unter denen sie im wesentlichen von einer Einschränkung durch die getrennten Fasern befreit sind. Die einmal von den Fasern getrennten Verunreinigungen können nur unter Schwierigkeiten mit den Fasern wieder vermischt werden, die in der Fasersammeirinne des Spinnrotors in Form eines Faserringes abgesetzt wurden, und zwar wegen des Unterschiedes hinsichtlich der Eigenschaften und der Gestalt der Verunreinigungen und der Fasern. Die Verunreinigungen haben im wesentlichen eine größere Masse als die Fasern. Dadurch werden sie unter Wirkung der Zentrifugalkraft in die Fasersammeirinne geleitet. Die auf die Verunreinigungen wirkenden Zentrifugalkräfte sind dabei wegen der unterschiedlichen Masse größer als bei den Fasern. Daraus resultiert, daß die Verunreinigungen im Bereich größten Durchmessers, d.h. im engsten Bereich der Fasersammeirinne abgelagert und gesammelt werden, während die Fasern selbst sich an der Innenseite der Verunreinigungen absetzen, d.h. auf der Seite, die der Drehachse des Spinnrotors benachbart ist. Wenn daher die Fasern beseitigt werden, indem diese in ein Schwanzende des abzuziehenden Garnes eingedreht werden, ist es schwierig, die Verunreinigungen auf die Aussenseite zu bringen, so daß diese in das Garn eingedreht werden. Dies ist insbesondere dann schwierig, wenn die Verunreinigungen eine kubische

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Form haben. Die Verunreinigungen verbleiben somit im Bereich maximalen Durchmessers der Fasersammeirinne und werden infolge der Wirkung der Zentrifugalkraft zusammengedrückt, so daß sich zunehmend eine Ablagerungsschicht entwickelt, die während einer langen Spinnzeit eine erhebliche Dicke annehmen kann· Daraus ergibt sich, daß der Radius des Bereiches maximalen Durchmessers kleiner wird als der anfängliche günstigste Radius. Der in der Fasersammeirinne liegende Faserring wird hinsichtlich seiner Breite expandiert und somit einer geringeren Drehwirkung unterworfen. Dies beeinträchtigt ernsthaft das gesponnene Garn und führt zu einer Unregelmäßigkeit des Garns, einer geringeren Garnverdrehung oder -verdrillung und einer verringerten Garnfestigkeit. Insgesamt ergibt sich eine schlechte Garnqualität. Es ist natürlich wesentlich für das Hochgeschwindigkeits-Offenend-Spinnen auf den Faserring eine ausreichende Drehwirkung aufzubringen. Daher verursacht eine geringere Verdrehung infolge der Ablagerung von Verunreinigungen Schwierigkeiten hinsichtlich der Ausführung des Hochgeschwindigkeitsspinnens.

Um ein kontinuierliches Hochgeschwindigkeitsspinnen für einen langen Zeitraum zu gewährleisten, ohne daß die Garnqualität reduziert wird, muß verhindert werden, daß sich die Verunreinigungen auf der Aussenseite des Faserringes in der Faser— sammelrinne ablagern.

Die Japanische Patentschrift 52-12292 lehrt die Ausbildung einer Fasergleitwand des Spinnrotors,entlang der die Fasern zum Bereich maximalen Durchmessers gleiten, wobei diese Fasergleitwand eine Abstufung aufweist, mit deren Hilfe sich die Verunreinigungen von der Gleitwand abheben und sich von den nach unten gleitenden Fasern trennen. Die so getrennten Verunreinigungen sammeln sich in einem inneren Bereich vor dem Faserring in der Fasersammeirinne. Solch ein Spinnrotor zeigt annähernd eine Einrollfunktion der Verunreinigungen, die allerdings noch nicht ausreichend ist.

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Verschiedene bisher vorgeschlagene Spinnrotoren sind mit bestimmt abgeschrägten Gleitwandflächen versehen, deren Winkelanordnung jedoch nicht wertmäßig angegeben wird. Zum Beispiel offenbart die US-PS 3 822 541 einen Offenend-Rotor, bei dem der Durchmesser einer Fasersammeirinne so gewählt ist, daß sie zumindest elfmal größer ist als die Höhe des offenen Endes des Rotors oberhalb der Basis der Nut, um so zu bewirken, daß die Verunreinigungen durch einen Luftstrom aus dem Rotor ausgetragen werden. Der Winkel A von 50 ist einerseits unabhängig von den der Erfindung zukommenden Faktoren und Erfordernissen gewählt und außerdem zu groß, so daß Verunreinigungen, die die Gleitwand verlassen, nicht die erfindungsgemäß optimale Stelle erreichen können. Durch einen derart übermäßig großen Winkel A werden die Fasern mehr oder weniger willkürlich im Garn abgelagert, so daß sich eine schlechte Garnqualität ergibt.

Die US-PS 4 058 964 offenbart einen Offenend-Rotor mit einer Fasersammeirinne, die zwischen zwei Flächen gebildet ist. Diese Flächen bilden einen Winkel cc von 45° bis 90°. Der Boden der Nut weist einen Radius von O,l bis 0,5 mm auf. Der Bi-Sektor des Winkels der Öffnung σ<· bildet einen Winkel ß mit der Drehebene der Nut. Dieser Winkel A hat einen Wert von 0 bis 45 , während die Garnabzugsrichtung mit der Drehebene einen Winkel von 0° bis 25° bildet. Diese Werte sind nicht unter Berücksichtigung der erfindungsgemäßen Faktoren und Erfordernisse gewählt.

Die US-PS 3 520 122 offenbart einen Spinnrotor, welcher Fasern zusammendrängen kann, bevor sie zu einem Garn verdreht werden. Die vergleichende Erklärung hinsichtlich der US-PS 3 822 541 ist ebenso auf den Spinnrotor der US-PS 3 520 anwendbar.

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Die US-PS 3 812 667 beschreibt einen Spinnrotor, in welchem die Fasern in Form eines Dreieckes gesammelt werden, um ein Verdrehen der gesammelten Fasern leichter zu machen. Die Ausführungen zu den US-PS«en 3 822 541 und 4 058 964 sind ebenso auf diesen Spinnrotor gemäß der US-PS 3 812 667 anwendbar. Somit wurden bisher zwar Spinnrotoren vorgeschlagen, mit denen eine Verunreinigungsansammlung verhindert werden soll. Jedoch keiner der bekannten Spinnrotoren berücksichtigt tatsächlich die erfindungsgemäß geltend gemachten Faktoren, so daß eine ausreichende Selbstreinigungsfähigkeit der bekannten Spinnrotoren nicht erzielt wird.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine Offenendspinnmaschine zu schaffen, in dem keine Ansammlung von Verunreinigungen in einer Fasersammeirinne des Spinnrotors erfolgt, so daß aufgrund einer Selbstreinigungsfähigkeit ein kontinuierlicher Hochgeschwindigkeits-Spinnvorgang für eine lange Dauer ohne Reduzierung der Garnqualität möglich ist.

Die Erfindung macht sich die neue Erkenntnis zunutze, die einmal von den zugeführten Fasern abgetrennten Verunreinigungen in der Fasersammeirinne in den Faserring ausreichend einzurollen. Der erste Faktor in Richtung auf diese Wirkung besteht darin, daß die am abgestuften Bereich der Fasergleitwand abgesetzten Verunreinigungen direkt an und/oder in unmittelbarer Nähe der Innenseite des Faserringes haften. Der zweite Faktor besteht darin, daß die auf die Aussenseite des Faserringes aufgebrachten Verunreinigungen in der Fasersammelrinne in den Faserring eingerollt werden. Der letzte Faktor gemäß der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Mikroverun— reinigungen, welche nicht auf die Fasergleitwand auftreffen und auf den Boden des Spinnrotors fallen, so bewegt werden, daß sie an der Innenseite des Faserringes oder aber in unmittelbarer Nähe der Innenseite des Faserringes anhaften. Durch diesen Vorgang werden automatisch sämtliche Verunreini-

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gungen in den Faserring eingeschlossen und somit ohne Reduzierung der Qualität des Garnes mit diesem automatisch abgezogen.

Diese wesentlichen Vorteile der Erfindung ergeben sich erfindungsgemäß bei einem Rotor einer Offenend-Spinnmaschine, welche allgemein mit einer Rotorkammer versehen ist, die konzentrisch um die Drehachse angeordnet ist und mit einem offenen Ende und axial im Abstand dazu mit einem geschlossenen Ende versehen ist« Eine erste Umfangsgleitwand der Rotorkammer verläuft vom offenen Ende radial nach außen zur Drehachse in Richtung auf das geschlossene Ende. Eine zweite ringförmige Führungswand verläuft vom geschlossenen Ende zur Drehachse radial nach außen in Richtung auf die Gleit— wand. Zwischen diesen Wänden wird die Fasersammeirinne gebildet. Die Fasergleitwand besteht aus einer Innen- und einer Aussenwand, wobei zwischen der Innenwand und einer von der Aussenwand nach innen verlaufenden, gedachten geraden Linie ein Winkel von 10° bis 35° derart gebildet wird, daß die an der Verbindungsstelle zwischen der Innen- und Aussenwand abgehobenen Verunreinigungen zu einer außerordentlich günstigen Stelle innerhalb des Fasersammelbereiches gerichtet werden. An dieser Stelle haften die Verunreinigungen direkt am Faserring oder aber zumindest unmittelbar neben dem Faserring. Wenn der Faserring in ein Schwanzende des Garnes eingedreht wird, werden die so abgelagerten Verunreinigungen mit eingerollt. Die Führungswand umfaßt ebenfalls eine Innen- und eine Aussenwand. Zwischen der Innenwand und der von der Aussenwand ausgehenden gedachten geraden Linie besteht ein Winkel von 20 bis 50 , so daß die MikroVerunreinigungen, welche am geschlossenen Ende der Rotorkammer abgelagert werden, ebenfalls in die bereits angesprochene günstige Stellung neben dem Faserring bewegt werden.

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Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die Fasersammeirinne von einer Ansammlung von Verunreinigungen absolut freigehalten, so daß unter Bev/irkung eines Selbstreinigungseffektes ein kontinuierlicher Hochgeschwindigkeitsspinnvorgang für eine lange Zeit ohne Verminderung der Garnqualität erzielt werden kann«

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig· 1 einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Rotor einer Offenend-Spinnmaschine,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Verteilung der Eindrehbereiche, wobei ein Faserring in ein Schwanzende des Fadens eingedreht ist,

Fig. 3 und 4 schematische Ansichten der Längenänderung der Eindrehbereiche, wenn ein Winkel zwischen einer Gleitwand und einer Drehebene des Spinnrotors wechselt,

Fig. 5 eine Veranschaulichung der Veränderung des

Betrages der gesammelten Verunreinigungen, wenn ein Winkel A sich verändert,

Fig. 6 eine Veranschaulichung der Veränderung des

Betrages der gesammelten Verunreinigungen, wenn ein Winkel D sich verändert.

Fig. 7 eine Veranschaulichung eines Unterschiedes des Betrages der gesammelten Verunreinigungen zwischen einem mit dem Winkel A ausgestatteten Rotor und einem mit beiden Winkeln A und D ausgestatteten Rotor,

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Fig. 8 eine Veranschaulichung des Unterschiedes der Lea-Festigkeit zwischen den mittels des Rotors gemäß Fig. 7 hergestellten Garnen und

Fig. 9 eine schematische Schnittansicht eines typischen Spinnrotors gemäß dem Stand der Technik.

In Fig. 9 ist ein Offenend-Spinnrotor gemäß der Japanischen Patentanmeldung 52-12292 der Anmelderin der vorliegenden Anmeldung dargestellt, bei dem die ringförmige Fasergleitwand 3, auf der die getrennten Fasern durch einen nicht dargestellten Speisekanal zuerst aufgebracht werden, aus einer ersten und einer zweiten Wand 4, 5 besteht, die im Überschneidungsbereich eine Abstufung bilden, so daß Verunreinigungen d wirkungsvoll von den Fasern abgetrennt werden, indem eine aufgebrachte, unterschiedliche Trägkeitskraft ausgenutzt wird. In diesen Rotor werden die Fasern in eine Fasersammeirinne geführt, indem sie entlang der ersten und zweiten Wand 4, 5 gleiten. Hinsichtlich der Verunreinigungen d wird erwartet, daß sie die Gleitwand 3 im wesentlichen an der Überschneidungsstelle der beiden Wände verläßt und in einen Raum fliegt, welcher unterhalb der zweiten Wand 5 liegt, und werden dort in einen Faserring F eingerollt. Jedoch wurde ein beträchtlicher Betrag der Verunreinigungen d im Bereich maximalen Durchmessers oder im schmälsten Bereich auf der Aussenseite des Faserringes F während der Dauer des Spinnvorganges abgelegt (siehe linke Seite in Fig. 9).

Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat jedoch die erforderlichen Faktoren herausgefunden, um eine derartige ungünstige Ansammlung von Verunreinigungen im Bereich größten Durchmessers zu verhindern.

In Fig. 1 ist ein Offenend-Rotor gemäß der Erfindung dargestellt, bei dem die Fasergleitwand 3 aus einer ersten, Innen-

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wand 4 und einer zweiten^Aussenwand 5 besteht, wie dies beim in Fig. 9 dargestellten Spinnrotor gemäß dem Stand der Technik ebenfalls der Fall ist. Beim erfindungsgemäßen Rotor fliegen die an der Verbindungsstelle zwischen der ersten und zweiten Wand 4, 5 abgelösten Verunreinigungen in Richtung der Innenseite des Faserringes, so daß eine Ansammlung von Verunreinigungen vermieden wird.

Der Gebläseluft abgebende Spinnrotor gemäß Fig. 1 umfaßt
eine konzentrisch um eine Drehachse angeordnete Rotorkammer
mit einem offenen und einem von diesem in einem axialen Abstand befindlichen geschlossenen Ende 1. Außerdem ist der Rotor
mit einer Umfangs-Gleitwand 3 versehen, die vom offenen Ende von der Drehachse radial nach außen zum geschlossenen Ende 1 verläuft.

Eine ringförmige Führungswand verläuft vom geschlossenen Ende zur Drehachse radial nach außen in Richtung auf die Gleitwand 3 und bildet so eine Fasersammeirinne 2 zwischen der Gleitwand

3 und der Führungswand. Die Gleitwand 3 umfaßt eine erste ₃
Innenwand 4 und zweite,Außenwand 5. Zwischen der ersten Wand

4 und einer von der zweiten Wand 5 nach innen verlaufenden,
gedachten geraden Linie liegt ein Winkel A. Die zweite Gleitwand 5 bildet mit der Horizontalen einen Winkel B. Die erste Wand 4 bildet mit der Horizontalen einen Winkel C. Ebenso umfaßt die Führungswand eine erste, innere Führungswand 6 und
eine zweite, äußere Führungswand 7» Zwischen der zweiten, ausseren Führungswand 7 und einer von der ersten, inneren Führungswand 6 radial nach außen verlaufenden, gedachten Linie
liegt ein Winkel D. Die zweite Führungswand 7 bildet mit der Horizontalen einen Winkel E. Der Winkel C ist auf 55 bis 75 begrenzt, um die Gleitgeschwindigkeit der in Richtung auf den Faserring der Fasersammeirinne 2 bewegten Fasern auf einem
gewünschten Niveau zu halten. Ein Winkel C außerhalb des Bereiches von 55° bis 75° bedingt eine Ablagerung der Fasern

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im Garn entsprechend einer willkürlichen Anordnung, wodurch die Qualität des Garnes reduziert wird.

Während des Spinnbetriebes werden die Fasern in getrennter Form durch einen Speisekanal 11 in das offene Ende der Spinnkammer eingeführt und lagern sich durch die Zentrifugalkräfte auf der Oberfläche der Gleitwand 3 ab und gleiten immer noch unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft in die Fasers amine 1-rinne 2. Von dort werden sie von einem Schwanzende 10 während der Berührung der zweiten Wand 5 aufgegriffen. Das Schwanzende 10 des Garnes wird kontinuierlich durch ein Abzugsrohr 13 aus dem Rotor abgezogen, welches durch eine Abdeckung 12 koaxial zur Drehachse des Rotors in die Rotorkammer ragt.

Hinsichtlich der an der Verbindungsstelle zwischen der ersten und der zweiten Wand 4, 5 von den Fasern getrennten Verunreinigungen d wurde herausgefunden, daß sie an der Innenseite b des Faserringes F haften müssen, bevor sie in die Fasersammelrinne 2 gelangen, um zu verhindern, daß sie sich an der Aussenseite a des Faserringes F absetzen. Für diesen Zweck ist es erforderlich, daß der Winkel A sich in solchen Grenzen bewegt, daß die Verunreinigungen zu einer optimalen Stelle geführt werden, wo sie direkt an und/oder in unmittelbarer Nähe der Innenseite b des Faserringes F haften, wodurch die Verunreinigungen d durch die Wirkung der Zentrifugalkraft in den Faserring F gelangen. Für den Fall, daß der Winkel A oberhalb dieser Grenzen liegt, wird erwartet, daß die Verunreinigungen nicht nur zu einem ungünstigen Ort weit weg von der Innenseite b des Faserringes F gerichtet werden, sondern ebenso die Faseranordnung im Garn beeinträchtigt wird, obwohl dies wirkungsvoll für die Trennung der Verunreinigungen d von den einzelnen Fasern ist. Für den Fall, daß der Winkel A unterhalb dieser Grenzwerte liegt, wird eine beträchtliche Menge an Verunreinigungen d zusammen mit den Fasern in die Fasersammelrinne 2 gebracht.

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Sogar, wenn der Winkel A derart gewählt wird, ergeben sich noch Möglichkeiten dahingehend, daß die Verunreinigungen d " in die Fasersammeirinne 2 gelangen, d.h. auf die Aussenseite a des Faserringes F. Entsprechend der Erfindung wurde herausgefunden, daß sogar diese Verunreinigungen d in den Faserring F eingerollt werden können, indem der Eindrehbereich erweitert wird,in dem der Faserring F in die Fasersammeirinne 2 eingedreht wird.

Entsprechend Fig. 2 bis 4 kann der Eindrehbereich in einen Bereich X und einen Bereich Y aufgeteilt werden. Der Bereich X verläuft von einer Stelle, an der der Faserring F die Fasersammelrinne 2 verläßt bis zu einer Stelle, an der der Faserring F die Gleitwand 3 verläßt und sich mit dem Schwanzende verbindet. Im Bereich Y befindet sich der Faserring F immer noch in der Fasersammeirinne 2. Obwohl der gesamte Eindrehbereich natürlich durch die Spinnbedingungen gebildet bzw. begrenzt wird, kann der Bereich X auf der zweiten Wand 5 durch Veränderung des Winkels B hinsichtlich seiner Länge eingestellt werden, weil sich eine Kraftkomponente Sb in Richtung entlang der zweiten Wand 5 mit dem Winkel B verändert, sogar wenn eine Zentrifugalkraft Sc konstant ist. Aus Fig. 3 und

4 wird verständlich, daß die Kraftkomponente Sb umso größer wird, je kleiner der Winkel B auf der zweiten Wand 5 ist, woraufhin die Stelle, an der der Faserring F die zweite Wand

5 verläßt, sich der Fasersammeirinne 2 erheblich nähert. Daraus resultiert eine verminderte Länge des Bereiches X. Die Kraftkomponente Sb wird umso geringer, je größer der Winkel B ist. Daraus resultiert eine zunehmende Länge des Bereiches X. Durch Abnahme des Winkels 3 kann der Bereich X hinsichtlich seiner Länge reduziert und der Bereich Y verlängert werden. Dies bedeutet, daß eine zunehmende Drehwirkung auf den in der Fasersammeirinne 2 befindlichen Faserring aufgebracht werden kann, um die Möglichkeit zu erhöhen, daß die an der Aussenseite a des Faserringes F befindlichen Verun-

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reinigungen d in den Faserring F eingerollt werden·

Aus der vorstehenden Beschreibung hinsichtlich der Winkel A und B wird verständlich, daß die Winkel A und B den vorgenannten Erfordernissen angepaßt sein müssen, entsprechend denen die Verunreinigungen d, welche die Übergangsstelle zwischen den Wänden 4 und 5 verlassen, zu einer optimalen Stelle gebracht werden, und daß die an der Aussenseite a des Faserringes F befindlichen Verunreinigungen d in den Faserring F eingerollt werden.

Mit den zuvor genannten Faktoren und Erfordernissen hat der Erfinder viele Versuche an Spinnrotoren mit einem Winkel C von beispielsweise 60 durchgeführt. Das Ergebnis dieser Versuche ist in Fig. 5 dargestellt. Aus dieser Darstellung ist verständlich, daß eine Kurve I für einen Rotor mit einem maximalen Innendurchmesser Z = 50 mm, einem Durchmesser des offenen Endes von 40 mm und einem äußeren Durchmesser von 46 mm der ringförmigen ersten Wand 6 und einer Drehzahl von 60.000 Umdrehungen/min, im wesentlichen dieselbe Tendenz zeigt wie eine Kurve II für einen Spinnrotor mit einem maximalen Innendurchmesser Z = 65 mm, einem Durchmesser des offenen Endes von 53 mm und einem äußeren Durchmesser der ringförmigen ersten Wand 6 von 61 mm sowie einer Drehzahl von 36.000 Umdrehungen/min. Es ist weiterhin verständlich, daß bei Vorsehung eines Winkels A der Betrag der gesammelten Verunreinigungen erheblich gegenüber einem Winkel von A = 0° (bekannter Rotor) herabgesetzt v/erden können. Wenn der Winkel A 35 überschreitet, nimmt die Menge an angesammelten Verunreinigungen wieder zu. Solch eine Zunahme angesammelter Verunreinigungen ergibt sich dadurch, daß im Fall der Überschreitung von 35° für den Winkel A die von den einzelnen Fasern am Übergangsbereich zwischen der ersten und zweiten Wand 4 bzw. 5 abgetrennten Verunreinigungen nicht zu der vor—

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genannten optimalen Stelle an der Innenseite b des Faserringes F bewegt v/erden können, und daß die Verunreinigungen d an der Aussenseite a des Faserringes F nicht eingefangen und in den Faserring F eingerollt werden können.

Somit ergibt sich aus Fig. 5, daß der Winkel A zwischen 10 und 35° liegen sollte. Bevorzugt sollte der Winkel A 25° betragen. Für den Fall, daß der Winkel A 35° überschreitet, neigen die entlang der ersten Wand 4 gleitenden Fasern dazu, die zweite Wand 5 zu verlassen oder sie wenden sich abrupt an dem genannten Übergangsbereich zwischen den beiden Wänden von der ersten Wand 4 zur zweiten Wand 5. Daraus ergibt sich eine willkürliche Ablagerung der Fasern im Faserring F, wodurch sich eine schlechte Garnqualität ergibt.

Die Kurven III und IV in Fig. 7 illustrieren die Aufzeichnung der angesammelten Verunreinigungen gegenüber der Spinnzeiteigenschaften des Rotors, welcher einen Winkel A von 25° aufweist. Bei diesen Rotoren überschreitet die Menge der angesammelten Verunreinigungen nach 20 Stunden bereits 100 mg pro Rotor. Eine derartige angesammelte Menge an Verunreinigungen beeinträchtigt nicht ungünstig die Garnqualität. Es kann eine Lea-Festigkeit innerhalb der erlaubten Grenzen gehalten werden, sogar nach 20 Stunden, wie dies aus den Kurven V und VI in Fig. 8 ersichtlich ist. Jedoch zeigen die Kurven III bis VI eine Tendenz einer nachteiligen Beeinträchtigung der Garnqualität, wenn die Dauer des fortlaufenden Spinnvorganges 20 Stunden überschreitet.

Um die Menge an angesammelten Verunreinigungen weiterhin zu reduzieren, hat der Erfinder eine Analyse der an der Aussenseite des Faserringes F angesammelten Verunreinigungen vorgenommen. Aus dieser Analyse hat sich ergeben, daß die Verunreinigungen grösstenteils Mikroschalen, Mikronoppen, -fasern

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und dergleichen sind, die nachfolgend als Mikroverunreinigungen bezeichnet werden. Der Erfinder hat weiterhin einen Faktor ausfindig gemacht, welcher veranlaßt, daß diese Mikroverunrexnigungen an der Aussenseite des Faseringes F abgelagert werden·

Wie dies allgemein bekannt ist, werden die einzelnen Fasern mit einer ausreichenden Anfangsgeschwindigkeit in den Spinnrotor eingeführt, damit die Fasern die erste Gleitwand 4 erreichen. Infolge einer solchen Geschwindigkeit werden ebenfalls solche Verunreinigungen, die eine größere Masse als die Fasern aufweisen, gegen die erste Gleitwand 4 geworfen. Die Mikroverunrexnigungen verharren jedoch infolge ihrer geringeren Masse vor der ersten Gleitwand 4 und lagern sich am Boden 1 oder am geschlossenen Ende des Spinnrotors ab. Von dort gleiten sie radial nach außen unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft nach außen in die Fasersammeirinne 2. Somit erscheint die Zunahme des Eindrehbereiches Y hinsichtlich seiner Funktion begrenzt, entsprechend der die Verunreinigungen in den Faserring F eingerollt werden. Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen ist es verständlich, für eine weitere Minimierung der Menge angesammelter Verunreinigungen die entlang dem geschlossenen Ende 1 des Rotors in die Fasersammelrinne 2 gelangenden MikroVerunreinigungen wieder mit dem Faserring F zu vermischen, bevor diese in die Fasersammelrinne 2 gelangen· Entsprechend der Erfindung wird diese Wiedervermischung der Mikroverunrexnigungen dadurch ausgeführt, daß die Mikroverunrexnigungen an der Verbindungsstelle der ersten und zweiten Führungswand 6, 7 abheben und an eine optimale Stelle gelangen, wo sie direkt und/oder in unmittelbarer Nähe der Innenseite b des Faserringes F haften können.

Für diesen Vorgang ist der Winkel D von Bedeutung, welcher zwischen der zweiten Führungswand 7 und der von der ersten Führungswand 6 ausgehenden gedachten geraden Linie liegt. Der Wert des Winkels D ist für das Abheben der Mikroverunreinigungen in Richtung der vorgenannten optimalen Stelle von

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sehr großer Bedeutung. Da die zweite Führungswand 7 zusammen mit der zweiten Gleitwand 5 die Fasersammeirinne 2 bildet, bewegt sich der Winkel E in sehr engen Grenzen. Für den Fall, daß der zwischen den Wänden 5 und 7 eingeschlossene Winkel zu klein ist, ist ein Einfangen der großen Verunreinigungen im schmälsten Bereich der Fasersammeirinne 2 zu befürchten. Daher ist zur Vermeidung einer derartigen Verschmutzung der Winkel E von 5 bis 10 zu wählen. In jedem Fall ist zu erwarten, daß die Mikroverunreinxgungen, welche entlang dem geschlossenen Ende 1 des Rotors gleiten, zur Innenseite b des Faserringes F gelangen, indem sie an der Verbindungsstelle zwischen der ersten und zweiten Führungswand 6 und 7 abheben, wenn der Winkel D innerhalb geeigneter Grenzen gewählt wird.

Fig. 6 zeigt die Menge der angesammelten Verunreinigungen gegenüber dem Winkel D CVII und VIII). Die aufgezeichneten Ergebnisse wurden bei Versuchen erhalten, die mit einem Rotor mit einem Winkel A = 25 , einem maximalen Innendurchmesser Z β 50 mm und einer Drehzahl von 60.000 Umdrehungen/min.,und mit einem Rotor mit einem Winkel A = 25 , einem maximalen Innendurchmesser Z s= 65 mm und einer Drehzahl von 36.000 Umdrehungen/min, durchgeführt wurden. Aus den Kurven VII und VIII ist ersichtlich, daß die Menge an angesammelten Verunreinigungen im Rotor mit der Zunahme des Winkels D abnimmt. Darunter ist zu verstehen, daß um so mehr Verunreinigungen in die Faser— sammelrinne 2 gelangen, je mehr sich der Winkel D dem Winkel O° nähert, weil die Neigung hinsichtlich des Abhebens an der Verbindungsstelle zwischen den Wänden 6, 7 gering ist. Es wird erwartet, daß die Hikroverunreinigungen entlang der zweiten Führungswand 7 gleiten und durch irgend einen Zwischenraum zwischen der Unterseite des Faserringes F und der zweiten Führungswand 7 unter Einfluß der Zentrifugalkraft in die Fasersammeirinne 2 gelangen und daß wegen ihrer Winzigkeit und ihres geringen Gewichtes ein Einrollen in den Faserring F schwer möglich ist. Es ist weiterhin verständlich, daß die Zunahme des Winkels D in einem Bereich zwischen 20° und 50°

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ein Abheben der Mikroverunreinigungen entlang der unterbrochenen Linie in Fig. 1 verursacht, so daß sie unmittelbar an und/oder in unmittelbarer Nähe der Innenseite b des Faser— ringes F haften, so daß sie in die Fasern eingerollt werden und sich somit eine geringere Ansammlung in der Fasersammelrinne ergibt. Wie sich aus dem Vergleich zwischen Fig. 5 und 6 ergibt, wurde die Menge der angesammelten Verunreinigungen auf ein Bruchteil der Verunreinigungen reduziert,·die sich bei einem Rotor mit einem Kinkel D s= ο (Fig. 5) ansammeln. Obwohl die Menge an angesammelten Verunreinigungen sogar bei einem Winkel D über 50 sich nicht so sehr erhöhte, ist ein solch übermäßig großer Winkel ungünstig, da sich eine Tendenz dahingehend ergibt, daß die Mikroverunreinigungen auf ihrem Weg zur Verbindungsstelle zwischen der ersten und zweiten Führungswand 6 bzw. 7 verharren und sich verklumpen. Diese verklumpten Verunreinigungen verlassen die Führungswand 6 und gelangen in die Fasern. Daraus ergibt sich eine reduzierte Garnqualität. Daher sollte der Winkel D im Bereich von 20° bis 50° liegen, vorzugsweise aber 35° betragen.

Die Kurven IX und X in Fig. 7 geben den Betrag der angesammelten Verunreinigungen gegenüber der Spinnzeit an. Die erzielten Resultate ergeben sich bei einem Rotor mit einem Winkel A β 25 , mit einem Winkel D = 35°, mit einem maximalen Innendurchmesser Z = 50 mm und einer Drehzahl von 60.000 Umdrehungen/min, sowie einem Rotor mit dem Winkel A = 25 , dem Winkel D = 35°, mit einem maximalen Innendurchmesser Z = 65 mm und einer Drehzahl von 36.000 Umdrehungen/min. Wie sich aus den Kurven IX und X ergibt, ist die Menge an angesammelten Verunreinigungen im Vergleich mit einem einen Winkel D=O aufweisenden Rotor (siehe Kurven III und IV) erheblich reduziert. Die Kurven XI und XII in Fig. 8 illustrieren die Lea—Festigkeit gegenüber der Spinnzeit. Die erhaltenen Werte ergaben sich bei der Verwendung derselben Rotoren wie bei den Kurven IX und X. Aus Fig. 8 ergibt sich, daß mit Rotoren, die einen

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Winkel A = 25 und einen Winkel D = 35° aufweisen, die Lea-Festigkeit im Vergleich mit solchen Garnen erheblich verbessert werden kann, die mit Rotoren erzeugt werden, welche einen Winkel von D=O aufweisen.

Obwohl die eingangs erwähnte US-PS 4 058 964 einen Winkel zeigt, welcher hinsichtlich der Lage, in der er ausgebildet ist, aber nicht im Wert, mit dem Winkel D entsprechend der Erfindung übereinstimmt, werden über diesen Winkel keine Ausführungen gemacht. Diese Druckschrift lehrt somit nicht das eigentliche Konzept der vorliegenden Erfindung. Dasselbe gilt für den Spinnrotor entsprechend der eingangs erwähnten US-PS 3 520 122.

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Claims

2 Q1QQ Ο 1 HOFFMAKN · BIT LOS Oc PARTNER PAT E N TAN WALT E DR. ING. E. HOFFMANN (1?30-197ό) · D IPL.-I N G. W. E ITLE · D R. RE R. N AT. K. H O F FMAN N · D I PL.-I N G. W. LEH N DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE 4 (STERNHAUS) · D-8000 MD N CH EN 81 · TELE FO N (08?) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E) 31 894 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho City of Kariya / Japan Rotor einer Offenend-Spinnmaschine Patentansprüche

1. Rotor einer Offenendspinnmaschine mit einer konzentrisch zur Drehachse liegenden Rotorkammer, die mit einem offenen Ende und mit einem axial im Abstand vom offenen Ende angeordneten geschlossenen Ende versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste ringförmige Wand (3) vom offenen Ende zur Drehachse radial nach außen in Richtung auf das geschlossene Ende (1) verläuft, daß diese erste Wand (3) eine Innenwand (4) aufweist, auf der die einzelnen Fasern durch das offene Ende der Rotorkammer aufgebracht werden und die mit einer Ebene senkrecht zur Drehachse einen Winkel (C) von 55° bis 75° bildet, daß die erste Wand (3) eine Aussenwand (5) aufweist, die die Fasern von der ersten Wand (5) auf—

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nimmt und ausgehend von einer verlängerten gedachten Linie mit der Innenwand (4) einen Winkel (A) von 10 bis 35° bildet, daß eine zweite Ringwand vom geschlossenen Ende (1) der Rotorkammer zur Drehachse radial nach außen zur Aussenwand (5) der ersten Ringwand (3) verläuft, daß diese zweite Ringwand eine Innenwand (6) und eine Aussenwand (7) aufweist, deren verlängerte gedachte Linie mit der Aussenwand (7) einen Winkel (D) von 20° bis 50° bildet, daß die Aussenwand (7) der zweiten Ringwand zusammen mit der Aussenwand (5) der ersten Ringwand (3) eine Fasersammeirinne (2) bildet und daß die Fasern in der Fasersarr.melrinne (2) gesammelt werden, während sie entlang der Innenwand (4) und der Aussenwand (5) der ersten Ringwand (3) entlang gleiten, wobei die gesammelten Fasern in Berührung mit der Aussenwand (5) der ersten Ringwand (3) durch Eindrehen derselben in ein Schwandende (10) des Garns beseitigt werden, welches kontinuierlich durch ein in das offene Ende der Rotorkammer ragendes Abzugsrohr (13) abgezogen wird.

2. Rotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussenwand (7) der zweiten Ringwand mit der Horizontalen einen Winkel (E) von 5° bis 10° bilden.

3. Rotor nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der zwischen der Innenwand (4) und der verlängerten gedachten Linie der Innenwand (5) der ersten Ringwand (3) gebildete Winkel (A) 25° beträgt.

4· Rotor nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der zwischen der Ausaenwand (7) der zweiten Ringwand und der gedachten Verlängerungslinie der Innenwand (6) der zweiten Ringwand gebildete Winkkel (D) 35° beträgt.

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