DE3013969A1

DE3013969A1 - Reinigungsmechanismus in einer oe- spinnmaschine

Info

Publication number: DE3013969A1
Application number: DE19803013969
Authority: DE
Inventors: Takashi Katoh; Keiji Onoue; Kazuo Seiki; Yoshiaki Yoshida
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1979-04-11
Filing date: 1980-04-11
Publication date: 1980-10-23
Also published as: GB2046320A; CH648607A5; DE3013969C2; JPS55137227A; GB2046320B; DE3013957C2; JPS5760452B2; DE3013957A1; US4314440A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinneinheit und insbesondere auf einen Reinigungsmechanismus in einer derartigen Spinneinheit. Eine ähnliche Einrichtung ist bereits Gegenstand der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung 971 499 der Anirielderin, angemeldet am 20. Dez. 1978,

Bei der eingangs genannten Spinneinheit wirken Zentrifugalkräfte auf den zwischen den aufgelösten Fasern befindlichen Staub, so daß dieser aus den aufgelösten Fasern durch eine Reinigungs- bzw. Staubabgabeöffnung beseitigt werden, wobei diese öffnung in einem Gehäuse für eine Auflösewalze angeordnet ist, durch die ein Faserband in Einzelfasern aufgelöst und durch die Auflösewalze abgegeben wird.

Wo Verunreinigungen und Fremdkörper, wie Staub, Faserknoten, Blattstücke (leaf pieces), Saatstücke (seed pieces) und chemische Haft- bzw. Klebesubstanzen (nachfolgend allgemein als "Staub" bezeichnet) im Material der Fasern oder zwischen diesen enthalten sind, besteht eine Tendenz

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dahingehend, daß der Vorgang des Sammelns der Fasern im Einbindebereich und zum Einbinden derselben zu einem eingebundenen Garn unstabil wird und dadurch eine schlechte Garnqualität entsteht. Um diese Tendenz zu vermeiden, wurden bereits verschiedene Vorschläge für einen Staubentfernungs- oder Reinigungsmechanismus gemacht, bei denen die Staubentfernungsöffnung oder Reinigungsöffnung in der Nähe des Faserauflösebereiches ausgebildet ist. Dabei ist die Faserauflösewalze stromaufwärts des Einbindebereiches angeordnet und der Staub wird dazu veranlaßt, infolge der auf diesen wirkenden Zentrifugalkraft durch diese Reinigungsöffnung abzufliegen. Mit diesen Vorschlägen konnten jedoch keine zufriedenstellenden Resultate erzielt werden.

Da das Ausfliegen des Staubs aus der Reinigungsöffnung von der sich auswirkenden Zentrifugalkraft abhängt, können auch die Fasern selbst dazu veranlaßt werden, zusammen mit dem Staub durch die Reinigungsöffnung abzufliegen, da die Zentrifugalkraft natürlich auch auf die Fasern wirkt. Um ein derartiges Abfliegen der Fasern zu verhindern, wurde bereits ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem ein Hilfsluftstrom erzeugt v/urde, welcher außerhalb des Gehäuses in die Reinigungsöffnung gerichtet ist. Staub relativ großer Masse kann gegen die Stützkraft des Hilfsluftstromes aus der Reinigungsöffnung fliegen. Jedoch Staub mit einer relativ geringen Masse ist dadurch daran gehindert, die Reinigungsöffnung zu veranlassen und werden daher weiterhin durch die Auflösewalze in den Einbindebereich des Rotors abgegeben. Bei diesem Verfahren wird die Staubbeseitigungswirkung bemerkenswert durch die Intensität des Hilfsluftstromes und dessen Strömungsrichtung beeinflußt. Daher wird eine sehr delikate Einstellung des Luftstromes im Bereich der Staubentfernungsöffnung bzw. Reinigungsöffnung gefordert. Ein derartiges Verfahren ist in den US-Patentschriften 3 986 327 und 4 036 002 beschrieben.

Es wurde ein weiteres Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem

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der einmal aus der Reinigungsöffnung abgegebene Staub sofort abgegeben wird, um zu verhindern, daß der Staub im Nachbarschaftsbereich der Reinigungsöffnung verbleibt. Durch diesen Vorschlag wird zum Hilfsluftstrom ein Staubabgabe-Luftstrom bzw. Reinigungsluftstrom erzeugt, welcher in eine Staubabgabezone gerichtet ist, die in der Nähe einer Staubtrennzone liegt, um von dort in die Staubtrennzone eingeführt zu werden. Bei diesem Verfahren ist die Einstellung des Intensitätsverhältnisses zwischen dem Reinigungsluftstrom und dem Hilfsluftstrom in der Staubtrennζone sehr komplex und schwierig. Um den von der Reinigungsöffnung und der Trennöffnung und der Trennzone abgeflogenen Staub sofort abzuführen, ist es notwendig, den Reinigungsluftstrom an einer Stelle zu erzeugen, die in enger Nachbarschaft zur Trennzone liegt. Außerdem ist es notwendig, die Intensität eines derartigen Reinigungsluftstromes zu erhöhen. Wenn jedoch der Reinigungsluftstrom zu stark ist, wird der Reinigungsluftstrom die Trennzone nachteilig beeinflussen und die glatte Strömung des Hilfsstromes zerstören. Ebenso tritt ein Phänomen auf, gemäß dem die Fasern ebenso angesaugt und durch die Reinigungsöffnung abgegeben werden. Ein derartiges unerwünschtes Phänomen kann dadurch verhindert werden, daß die Intensität des Reinigungsluftstromes reduziert wird, wodurch allerdings das Haften und Ablagern des Staubes und feiner Fasern an den Wänden der Trennzone und der Reinigungszone verursacht wird. Wenn der Staub an den Wänden verbleibt, so wirken Blattstücke (leaf pieces) und dgl. als Kern, an ,dem feine Fasern haften und den Kern umgeben. So wächst der Staub graduell an den Wänden. Wenn der Grad der Staubansammlung an den Wänden ein bestimmtes Maß überschreitet, löst sich dieser in Form von großen Massen infolge der Luftströme. Diese Massen werden dann den Hilfsluftstrom beeinflussen, welcher in Richtung auf die Reinigungsöffnung strömt. Daraus resultiert, daß ein höchstunerwünschtes Phänomen dahingehend auftritt, daß diese

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Staubmeassen in die Reinigungsöffnung gesaugt werden. Dies tritt tatsächlich auf, wenn die Einstellung der Luftströme nicht auf geeignete Weise bzw. wenn diese Einstellung unzureichend ausgeführt wurde. Derartige Verfahren sind in den US-Patentschriften 3 892 063 und 4 009 562 beschrieben.

Es ist daher verständlich, daß bei einem Reinigungsverfahren für Offenendspinnmaschinen, bei dem Hilfsluftströme zum Erfassen der Fasern von" der Reinigungsöffnung und ein Reinigungsluftstrom für das Abführen des Staubes verwendet werden, in höchstem Maße zu bevorzugen ist, daß der Hilfsluftstrom auf solche Weise aufgebracht wird, daß das Abfliegen des Staubes aus der Reinigungsöffnung ermöglicht ist, jedoch ein Abfliegen der Fasern aus der Reinigungsöffnung verhindert werden kann, und daß der Einfluß des Reinigungsluftstromes auf die Staubtrennzone auf ein minimales Niveau reduziert wird und daß der Reinigungsluftstrom in der Lage ist, relativ stark in die Reinigungszone zu strömen·

Die genannte, ebenfalls anhängige (USA) Patentanmeldung ist darauf gerichtet, diese Vorzugsbedingungen bei der genannten Reinigung zu realisieren. Insbesondere wird dort ein Reinigungsmechanismus für eine Offenendspinnmaschine beschrieben, bei der eine Trennplatte auf solche Weise vorgesehen ist, daß sie eine mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Staubtrennzone bildet, um einen Hilfsluftstrom zu erzeugen, der auf eine Reinigungsöffnung gerichtet ist. Weiterhin begrenzt diese Trennplatte eine Staubabgabe-Förderungszone mit einem Luftauslaß oder einer Saugöffnung und einem gegenüberliegenden Lufteinlaß für die Erzeugung eines linearen Luftstromes für die Staubabgabe. Es ist ein Kanal vorgesehen, um die Staubabtrennzone mit der Staubabgabe-Förderungszone zu verbinden, und zwar als einen Übergangskanal für den von der Reinigungsöffnung abgeflogenen Staub hinsichtlich der Drehrichtung der Auflösewalze stromabwärts

der Reinigungsöffnung. Die Wand der Staubtrennzone auf der

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stromabwärts liegenden Seite ist so geneigt, daß der durch die Reinigungsöffnung abfliegende Staub zurück zum Verbindungskanal reflektiert und schließlich in die Staubabgabezone eingeführt wird. Bei diesem Reinigungsmechanismus reguliert die die Staubtrennzone und die Staubabgabe-Förderungszone begrenzende Trennplatte das Strömungsmuster des Reinigungsstromes, d.h. des Staubabgabeluftstromes und verhindert jegliche ernsthafte Beeinflussung des Staubabgabe-Luftstromes bzw. des Reinigungsluftstromes an der Reinigungsöffnung. Der durch die Reinigungsöffnung abfliegende Staub wird dazu veranlaßt, infolge der kinetischen Energie des fliegenden Staubes von den geneigten Wänden abzuprallen. Dieser abgeprallte Staub wird exakt von der Saugöffnung in eine Staubsammelzone abgegeben, während der von dem Reinigungsluftstrom in der Staubabgabe-Förderungszone getragen wird.

Obwohl dieser Reinigungsmechanismus in einem höheren Grade Staub beseitigt als die Reinigungsvorrichtungen der US-Patentschriften 3 986 327, 4 036 002, 3 892 063 und 4 009 562, besteht weiterhin ein Nachteil dahingehend, daß ein Teil des von der Trennwand, abgeprallten Staubes in die Reinigungsöffnung zurückgelangt, weil diese Trennplatte eine keilförmige Gestalt hat.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Reinigungsmechanismus der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem mit einfachen Mitteln und bei relativ einfacher Einstellung der Luftströme nahezu vollständig gewährleistet wird, daß der Staub vollständig aber auch ausschließlich durch die Reinigungsöffnung abgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird insbesondere durch die in den Patentansprüchen festgehaltenen Merkmale gelöst.

Kurz zusammengefaßt betrifft diese Lösung einen Reinigungs-

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mechanismus/ welcher in einer Offenendspinneinheit integriert ist. Diese Spinneinheit ist mit einem Gehäuse versehen, weiche's einen zylindrischen Innenraum aufweist, in dem eine zylindrische Auflösewalze angeordnet ist. Der Reinigungsmechanismus umfaßt eine Reinigungskammer, die in dem Gehäuse untergebracht ist. Dieses Reinigungsgehäuse ist mit einer Reinigungsöffnung versehen, die auf den zylindrischen Innenraum des Gehäuses gerichtet ist. Innerhalb der Reinigungskammer ist eine Trennplatte angeordnet, um die Reinigungskammer in eine Staubtrennzone und eine Staubabgabe-Förderungszone zu unterteilen. Die Staubtrennzone steht sowohl mit der Reinigungsöffnung als auch mit der Atmosphäre in Verbindung, um einen Hilfsluftstrom zu erzeugen, der zur Reinigungsöffnung strömt. Die Staubabgabe-Förderungszone steht mit der Atmosphäre in Verbindung, um einen linearen Staubabgabeluftstrom zu schaffen, der auch als Reinigungsluftstrom bezeichnet wird. Diese Zonen sind mittels eines Zwischenkanals miteinander verbunden, der hinsichtlich der Drehrichtung der Auflösewalze an der Strom abwärts liegenden Seite der Reinigungsöffnung angeordnet ist.

Ein Wandabschnitt des Gehäuses, welcher die Staubtrennzojie begrenzt, ist als geneigte Wand ausgebildet. Eine Endfläche der Trennwand, die auf den Zwischenkanal gerichtet ist, ist ebenso als geneigte Wand ausgebildet. Der Neigungswinkel der geneigten Gehäusewand, gemessen zur Vertikalrichtung, ist gleich oder größer als der Neigungswinkel der geneigten Stirnfläche der Trennplatte relativ zur Vertikalen, so daß der gegen die geneigte Gehäusewand auftreffende Staub in den Zwischenkanal zurückprallen kann und dann vollständig in die Staubabgabe-Förderungszone geleitet wird.

Entsprechend der Erfindung ist eine Linie, von der die Neigung der geneigten Wand der Trennplatte ausgeht, in einem bestimmten Lageverhältnis zu einer Linie angeordnet, von der

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die Neigung der geneigten Gehäusewand ausgeht, so daß der an oder in der Nähe der Neigungsausgangslinie der geneigten Gehäusewand auf diese auftreffende Staub bestimmt in Richtung auf die geneigte Stirnfläche der Trennwand gerichtet wird.

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

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Gesamtgebildes einer Offenend-Spinneinheit, die einen Reinigungsmechanismus entsprechend der Erfindung beinhaltet,

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht mit der Darstellung der wesentlichen Teile des in Fig. 1 dargestellten Reinigungsmechanismus,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Reinigungsmechanismus der Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Ansicht mit der Erläuterung der Funktion einer Trennplatte entsprechend der Erfindung,

Fig. 5 und 6 der Fig. 3 entsprechende Ansichten mit der Darstellung unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung und

Fig. 7 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht mit einer weiteren Abänderung gemäß der Erfindung.

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In Fig. 1 ist eine der Spinneinheiten einer Offenendspinnmaschine dargestellt, die mit einem Reinigungsmechanismus entsprechend den Grundsätzen der Erfindung versehen ist. Wie allgemein bekannt ist, wird ein Faserband 10 durch einen Sammler 3 geführt und wird graduell in eine benachbarte Auflösungszone abgegeben, während das Faserband zwischen einer Speisewalze 2 und einer Speisemulde 12 erfaßt wird. In der Auflösungszone wird das Faserband 10 mittels der Auflösewalze 4 in Einzelfasern aufgelöst. Die Auflösewalze 4 dreht sich mit hoher Geschwindigkeit^ um die Faserauflöse- und Speisefunktionen zwischen einem nicht dargestellten Auflöseglied, welches sich an der zylindrischen Oberfläche der Auflösewalze 4 befindet, und der zylindrischen Innenwandfläche eines Gehäuses 1 für die Auflösewalze 4 zu vollziehen. Die Einzelfasern werden in Richtung eines Pfeils 4a abgegeben, während sie an den Auflösegliedern haften. (Das Auflöseglied ist im allgemeinen ein Kammdraht, welcher spiralförmig auf der zylindrischen Oberfläche der Auflösewalze 4 befestigt ist. Danach werden die Einzelfasern durch den Unterschied der Strömungsgeschwindigkeit der Luftströme im Faserablösebereich abgelöst. In diesem Faserablösebereich liegt die Auflösewalze 4 innerhalb eines Faserkanals 7. Das eine Ende des Kanals 7 steht mit der Atmosphäre außerhalb des Gehäuses 1 in Verbindung. Das andere Ende des Kanals ist in das Innere des Spinnrotors 6 gerichtet, welcher einen Fasereinbindungsbereich bildet. In diesem Fasereinbindungsbereich werden die abgelösten und durch den Faserkanal 7 zugeführten Fasern auf bekannte Weise zum Garn eingebunden.

Bei einer solchen Spinneinheit ist der Reinigungsmechanismüs entsprechend der Erfindung entsprechend der Darstellung in Fig. 1 bis 3 in den Aufbau der Einheit eingearbeitet. Dieser Mechanismus umfaßt eine Staub- bzw. Verunreinigungs-Beseitigungskammer oder Reinigungskammer 13 mit einer

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Reinigungsöffnung 8, die in der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses 1 ausgebildet ist, und die Beseitigung der Verunreinigungen und des Staubes aus den Einzelfasern gestattet. Diese Verunreinigungen können durch die öffnung 8 in die Reinigungskammer 13 gelangen. Der Reinigungsmechanismus umfaßt weiterhin einen ersten Lufteinlaß 15 in der Außenseite des Gehäuses 1 und ganz in der Nähe der öffnung 8 zur Erzeugung eines Hilfsluftstromes Q₂, welcher in Richtung auf und in die öffnung 8 gerichtet ist. Schließlich umfaßt der Reinigungsmechanismus Mittel zum Erzeugen eines die Verunreinigungen abführenden Reinigungsluftstroms Q^. Diese Mittel zum Erzeugen des Reinigungsstromes Q₃ umfassen einen zweiten Lufteinlaß 14 und einen Luftauslaß oder eine Saugöffnung 9, die sich in der Außenseite des Gehäuses 1 gegenüber dem zweiten Lufteinlaß 14 befindet. Wie in der Beschreibungseinleitung ausgeführt wurde, sollte der die Reinigungskammer umfassende Reinigungsmechanismus so ausgelegt sein, daß in jedem Falle mögliche Probleme dahingehend berücksichtigt werden, daß aus der Reinigungsöffnung 8 austretender Staub in der Nähe der Reinigungsöffnung 8 verharrt; die Reinigungsöffnung 8 kann nachteilig durch den Reinigungsluftstrom.. Q₃ beeinflußt werden; und der bereits abgeführte Staub oder die bereits abgeführten Verunreinigungen können in die Reinigungsöffnung 8 zurückgeführt werden.

Um diese Probleme zu bewältigen, lehrt die vorgenannte, ebenfalls anhängige Anmeldung die Abtrennung der Reinigungskammer 13 durch eine Trennwand 5 in eine Staubtrennzone A unter Einschluß der Reinigungsöffnung 8, und eine Staubabgabezone B einschließlich der Mittel 9, 14 zur Erzeugung des im wesentlichen linearen Reinigungsluftstromes Q₃ zum Abführen des Staubes. Wegen der Keilform der Trennwand 5 beinhaltet der Reinigungsmechanismus der ebenfalls anhängigen Anmeldung die vorgenannten Nachteile.

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Entsprechend der Erfindung verläuft eine Oberseite 5a der die Zone A in Verbindung mit der Gehäusewand 1a begrenzenden Trennwand 5 horizontal nach innen vom Boden des ersten Lufteinlasses 15 zum Luftauslaß 9. Eine Unterseite 5b der in Verbindung mit der Gehäusewand 1b die •Zone B begrenzenden Trennwand 5 verläuft horizontal nach innen von der Oberseite des zweiten Lufteinlasses 14 zum Luftauslaß 9. Die inneren Enden der Oberseite 5a und der Unterseite 5b sind durch eine geneigte Fläche 5c miteinander verbunden. Diese Fläche 5c ist in Richtung auf den Luftauslaß 9 nach unten geneigt ausgebildet. So ist es verständlich, daß die äußeren Endkanten der Oberseite 5a und der Unterseite 5b der Trennwand 5 jeweils die Abmessung des ersten Lufteinlasses 15 und des zweiten Lufteinlasses 14 bilden, um dadurch eine Funktionsbestimmung der Intensität sowohl des auf die Reinigungsöffnung 8 zu und in diese strömenden Hilfsluftstromes Q und des Reinigungsstromes Q-3 zu vollziehen, v/elcher durch die Staubabgabezone oder Reinigungsζone B strömt.

Bei der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform kann die Unterseite 5b nach unten in Richtung auf den Luftauslaß 9 so geneigt sein, daß ein mehr linearer Luftstrom in der Zone B erzeugt werden kann, ohne Verharren des Reinigungsstromes in der Zone B und/oder die Ausbildung von Turbulenzen in der Zone B, obwohl die Unterseite 5b der Trennwand 5 parallel zu einer Horizontalebene liegt, die als Endfläche der Auflösewalze 4 betrachtet werden kann.

Zwischen den Zonen A und B befindet sich ein Verbindungskanal 16, in den die geneigte Fläche 5c der Trennwand 5 gerichtet ist. Die Einzelheiten der geneigten Fläche 5c werden nachfolgend beschrieben.

Die Gehäusewand auf der Strom abwärts liegenden Seite der

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Staubtrennzone A ist als geneigte Gehäusewand 17 so ausgebildet, daß der aus der Reinigungsöffnung 8 herausfliegende Staub 11 (Fig. 3) in Richtung auf den Verbindungskanal 16 auf die geneigte Gehäusewand 17 fallen kann. Da die geneigte Gehäusewand 17 so angeordnet ist, daß sie in der Nähe der Reinigungsöffnung 8 und weiter weg von dem Verbindungskanal 16 liegt, ist der Raum des Bereiches, welcher nur sehr wenig vom Reinigungsstrom Q₃ beeinflußt wird, sehr stark begrenzt, so daß das Verharren des Luftstromes oder die Ausbildung von Turbulenzen im wesentlichen verhindert werden kann. Daraus resultiert die Eliminierung der Ansammlung von Staub in der Reinigungskammer 13. Ein Neigungswinkel α (Fig. 4) der geneigten Gehäusewand 17 relativ zur Drehachse der Auflösewalze 4 ist gleich oder größer als ein Neigungswinkel β der.geneigten Fläche 5c relativ zur Drehachse der Auflösewalze 4, so daß ein Teil des Staubes 11, welcher gegen die geneigte Fläche 5c prallt, nachdem dieser Staub von der geneigten Gehäusewand 17 abgeprallt ist, in Richtung auf den Verbindungskanal 16 oder den Luftauslaß 9 gerichtet werden kann. So kann der von der geneigten Fläche 5c reflektierte Staub 11 immer in die gewünschte Richtung gerichtet werden.

Mehr noch ist entsprechend der Erfindung eine Linie 5d, von der die Neigung der geneigten Fläche 5c ausgeht, in einem bestimmten Lageverhältnis zur Linie 17a bestimmt, von der die geneigte Gehäusewand 17 ausgeht, um sicherzustellen, daß jeder gegen die geneigte Wand 17 in der Nähe der Linie 17a aufprallende Staub in Richtung auf die geneigte Fläche 5c gerichtet werden kann. Angenommen, daß der Staub in einem Winkel γ auf die Ausgangslinie 17a der geneigten Gehäusewand 17 gerichtet wird, wobei der Winkel im allgemeinen 2 bis 5° zur Horizontalebene beträgt und in Abhängigkeit von der spiralförmigen Gestalt des Kammdrahtes auf der zylindrischen Oberfläche der Auflösewalze bestimmt ist,

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und daß der Staub in einem Winkel ω relativ zur Vertikalrichtung die Ausgangslinie 17a verläßt (Fig. 3 und 4), dann erhält man die folgende Gleichung:

ω = 90° - 2α + γ

vorausgesetzt, daß der Einfallswinkel und der Ausfallswinkel des Staubes relativ zur Normalen auf die geneigte Gehäusewand 17 gleich sind. Daher kann der Ort des Staubes zu einer gegebenen Zeit nach dem Abprallen von der geneigten Ausgangslinie 17a ausgedrückt werden durch:

χ = y tan ω = y tan (90° - 2α + γ)

worin χ und y jeweils den Horizontal- bzw. Vertikalabstand angeben, in dem sich der Staub zu der gegebenen Zeit befindet. Wie aus dem zuvor angegebenen Ausdruck offensichtlich wird, ist es für das Aufprallen des Staubes auf die geneigte Fläche 5c erforderlich, daß zu der Zeit, wenn der Staub sich über einem Abstand d i_n die Vertikalrichtung ausbreitet (d im wesentlichen gleich der Vertikallänge der Reinigungsöffnung 8), der Horizontalabstand χ des Staubes kleiner ist als der Horizontalabstand a zwischen den Neigungsausgangslinien 5d und 17a. Dies bedeutet, daß die Neigungsausgangslinie 5d so im Verhältnis zur Neigungsausgangslinie 17a liegen sollte, daß die folgende Ungleichung erfüllt wird:

a > d tan (90° - 2a + γ).

Für den Fall, daß

a ^ d tan (90° - 2a + γ)

ist, ist zu befürchten, daß der von dem Wandabschnitt abprallende Staub, welcher in der Nähe der Neigungsausgangslinie 17a liegt, in Richtung auf die Oberseite 5a der Trenn-

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wand 5 gerichtet wird, wodurch der Staub in die Reinigungsöffnung 8 zurückgelangt.

Im Zusammenhang mit dem Winkel γ ist festzustellen, daß bei einer linksgängigen Wicklung des Kammdrahtes der aus der Reinigungsöffnung 8 austretende Staub einer Kraft in einer Richtung unterworfen ist, die den Staub in Richtung auf die Neigungsausgangslinie 17a auf die in Fig. 4 dargestellte Weise bringt. Ist jedoch der Kammdraht entsprechend einem Rechtsgewinde gewickelt, wird der Staub nach unten gerichtet abgelöst. Dabei besteht eine geringe Möglichkeit dahingehend, daß der von der geneigten Gehäusewand 17 abprallende Staub auf die Oberseite 5a der Trennwand 5 gerichtet wird.

Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Experimenten für Spinneinheiten I bzw. II, bei denen der Reinigungsmechanismus entsprechend der genannten zugleich anhängigen Reinigungsvorrichtung bzw. der vorliegenden Anmeldung verwendet wird. Aus dieser Tabelle wird verständlich, daß die Spinneinheit II, welche den Reiiiigungsmechanismus entsprechend dieser Erfindung verwendet, eine größere Vollständigkeit der Staubbeseitigung bewirkt als die der Spinneinheit I der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung.

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to S3 O'

co

Faserband im Betrieb	Spinneinheit I	beseitigte· Staübirtenge (%)	im Rotor gesammel te Staub menge *	Spinneinheit II	beseitigte Staubmenge (%)	im Rotor gesammel te Staub menge *
360 g/6 yds	wahres Faser gewicht (g)	3,53	253 mg/kg Garn 88,4 mg/wahr	wahres Faser gewicht (g)	3,66	120 mg/kg Garn 43,1 mg/wahr
420 g/ 6 yds (passed twice drawing frame)	349			360	3,65	114 mg/kg Garn 39,4 mg/wahr
	1,75	80 mg/kg Garn 27,5 mg/wahr	346	2,13	45 mg/kg Garn 18,9 mg/wahr
345	1,82	104 mg/kg Garn 35,2 mg/wahr	417	2,04	30 mg/kg Garn 10,4 mg/wahr
339			342	1,69	58 mg/kg Garn 18,4 mg/wahr
	319

* Drehzahlrate = 60.000 UpM; Drehzahl der Auflösewalze = 7.000 UpM; Feinheitszahl (Denier) des gebildeten Garns, Ne = 10^s; Einbindung (twist) konstant =5,0

00

CO

CD ^

CO CO

σ) co

Die unterschiedlichen Abänderungen gemäß der Erfindung sind in Fig. 5 bis 7 dargestellt. Aus diesen Zeichnungen ist ersichtlich, daß der erste Lufteinlaß 15 der Oberseite des Gehäuses 1 Seite an Seite mit der Reinigungsöffnung 8 (Fig. 5) angeordnet sein kann. Der erste Lufteinlaß 15 kann auch an einer Stelle stromabwärts der Reinigungsöffnung 8 angeordnet sein (Fig. 7). Die Unterseite 5b der Trennwand 5 kann entsprechend der Darstellung in Fig. 6 in Richtung auf den Luftauslaß 9 geneigt verlaufen.

Beim Betrieb haben die von der Auflösewalze getragenen aufgelösten Fasern zusammen mit dem Staub eine Tendenz zum Abfliegen von der Ablösewalze 4 infolge der auf die Fasern und den Staub wirkenden Zentrifugalkraft, wenn sie in den Bereich der Reinigungsöffnung 8 gelangen. Jedoch wird der Hilfsluftstrom Q₂, welcher durch den ersten Lufteinlaß 15 auf die Reinigungsöffnung 8 gerichtet ist, sowohl durch den unteratmosphärischen Druck innerhalb des Spinnrotors 6 als auch durch die Luftsaugwirkung der Auflösewalze 4 infolge ihrer Drehung erzeugt. Dieser Hilfsluftstrom Q₂ hat eine beträchtliche Intensität und wirkt auf den Staub in Richtung im wesentlichen im rechten Winkel zur Lage des Staubes 11 (Fig. 1) und wirkt auf die Fasern, die in Tangentialrichtung der Auflösewalze 4 fliegen.Entsprechend überwindet die freie Bewegung des Staubes 11, welche eine größere Masse als die Fasern hat, die Kraft durch den Hilfsstrom Q₂-Dadurch kann der Staub 11 in die Staubtrennzone A fliegen. Die freie Bewegung der Fasern ist durch die Kraft des Hilfs luftstromes blockiert, so daß die Abgabe der Fasern durch die Faserauflösewalze 4 fortgesetzt wird.

Ein gewisser Anteil des Staubes 11, welches den Hilfsluftstrom Q₂ überwindet, wird hinsichtlich der Geschwindigkeit graduell reduziert und gelangt direkt in den zwischenliegen den Verbindungskanal 16 und wird dann durch den Luftauslaß 9 abgegeben, während er vom Reinigungsluftstrom Q₃ erfaßt

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wird, der durch die Reinigungszone B strömt. Der Hauptteil des Staubes trifft jedoch infolge der großen kinetischen Energie desselben gegen die geneigte Gehäusewand 17 und prallt von dort in den zwischenliegenden Verbindungskanal 16. Der Hauptteil des abgeprallten Staubes gelangt in den Einfluß des Reinigungsluftstromes Q,, während der verbleibende Rest des abgeprallten Staubes gegen die geneigte Fläche 5c der Trennwand 5 prallt und von dieser reflektiert wird. Daher ist dieser Teil des Staubes hinsichtlich seiner Geschwindigkeit reduziert und gelangt mit dieser reduzierten Geschwindigkeit in den zwischenliegenden Verbindungskanal 16. Da der Neigungswinkel α der Gehäusewand 17 gleich oder größer ist als der Neigungswinkel β der Trennwandfläche 5c, kann der Staub immer auf den zwischenliegenden Verbindungskanal 16, jedoch niemals auf die Reinigungsöffnung 8 gerichtet werden, sogar wenn der Staub wiederholt und alternativ gegen die geneigte Fläche 5c und die'geneigte Gehäusewand stößt. Infolge des zuvor genannten Lageverhältnisses zwischen den Neigungsausgangslinien 5d und 17a der geneigten Wände kann der gegen die geneigte Gehäusewand 17 in der Nähe der Neigungsausgangslinie 17a prallende Staub bestimmt auf die geneigte Fläche 5c der Trennwand 5 gerichtet werden. So ist es verständlich, daß bei dem Reinigungsmechanismus entsprechend der Erfindung keine Probleme dahingehend auftreten, daß durch die Reinigungsöffnung entfernter Staub in den Bereich dieser Öffnung zurückgelangen kann.

Das Verhältnis unter den Luftströmen wird nachfolgend diskutiert. Sogar wenn der Reinigungsstrom Q₃ eine beträchtlich hohe Intensität hat, hat dies keinen Einfluß auf die Reinigungsöffnung 8, weil die durch eine Trennplatte gebildete Trennwand 5 vorgesehen ist. Insbesondere da die Unterseite 5b der Trennwand 5 die Erzeugung eines linearen, den Staub abführenden Reinigungsluftstromes Q, fördert, ist die Einführung des Luftstromes aus der Staubtrennzone A durch den zwischenliegenden Verbindungskanal 16 in die

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Staubabgabezone B bemerkenswert reduziert. Entsprechend tritt kein Luftstrom auf, v/elcher nachteilig den Hilfsluftstrom Q₂ beeinflußt. Mehr noch erzeugt der unteratmosphärische Druck im Spinnrotor 6 einen hochintensiven Luftstrom Q_ im Zusammenhang mit der Drehung der Auflösewalze 4. Dieser Luftstrom Q„ resultiert aus dem Hilfsluftstrom Q- und dem in den Faserkanal 7 eintretenden Luftstrom Q₁. Jedoch ist die Intensität des Hilfsluftstromes Q₂ immer noch höher als die des zuvor genannten Luftstromes durch den Zwischenkanal 16 in die Zone B. Dieser schwache Luftstrom durch den Verbindungskanal 16 in die Zone B ist eher bevorzugt, so daß Staub, welcher aus der Reinigungsöffnung 8 herausfliegt und dadurch hinsichtlich seiner Geschwindigkeit reduziert wird, und somit das Bestreben hat, in der Nähe des Verbindungskanals verbleiben, durch die Wirkung dieses schwachen Luftstromes in die Staubabgabezone B gezogen werden kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß das Wegfliegen des Staubes 11 durch die Reinigungsöffnung 8 kein Verbleiben in der Staubtrennzone A erlaubt, und daß dann der Staub durch die Wirkungen der geneigten Wand 17 und der geneigten Fläche 5c der Trennwand 5 vollständig in die Staubabgabezone B eingeführt wird. In dieser Zone B findet der Staub 11 keinen Raum, in dem dieser verbleiben kann, und zwar durch die Wirkung des linearen Reinigungsluftstromes Q₃, so daß der Staub vollständig durch den Luftauslaß 9 abgegeben wird.

Bei dem Reinigungsmechanismus entsprechend der Erfindung ist das Vorhandensein der Trennwand 5, welche die Reinigungskammer 13 in die Staubtrennzone A und die Staubabgabezone B trennt, welche Zonen durch den Zwischenkanal 16 verbunden sind, sehr bezeichnend. Insbesondere die geneigte Fläche 5c der Tennwand 5 verläuft stromabwärts der Reinigungsöffnung relativ zur Drehrichtung der Auflösewalze 4 so, daß die

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Reinigungsöffnung 8 vom linearen Reinigungsstrom Q isoliert ist und bildet den Zwischenkanal 16, der mit der Staubabgabezone B in"Verbindung steht, und zwar in Zusammenwirkung mit der geneigten Gehäusewand 17. Es sei hier noch erwähnt, daß in der Staubabgabezone B natürlich die Staubabgabe in besonderer Weise gefördert wird. So kann der Staub vollständig in diese Staubabgabezone B gebracht werden. Die Unterseite 5b der Trennwand 5 ist sehr wirksam für die Ausbildung einer linearen Passage für den Reinigungsstrom Q₃. Draus resultiert, daß die Strömungsmenge von der Staubtrennzone A in die Staubabgabezone B auf ein gewünschtes Niveau reduziert werden kann, was jedoch keinen Einfluß auf den Hilfsstrom Q~ hat, welcher in Richtung auf und in die Reinigungsöffnung strömt.

Dank dem Vorsehen der Trennwand 5 mit den vorgenannten Funktionen kann die Staubtrennzone A eng benachbart zur Staubabgabezone B angeordnet werden. Deswegen kann die Reinigungskammer 13 sehr kompakt ausgeführt und der Raum sehr wirkungsvoll ausgenutzt werden. Die Trennwand 5 an sich kann leicht nach unten in Richtung auf die Seitenwand der Staubabgabezone B und weg von der Reinigungsöffnung 8 geneigt sein.

Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung auf einen Reinigungsmechanismus, der in die Spinneinheit eingearbeitet ist. Diese Spinneinheit ist mit einem Gehäuse zylindrischer Form versehen und nimmt in diesem zylindrischen Raum eine komplementäre zylindrische Auflösewalze auf. Der Reinigungsmechanismus umfaßt eine im Gehäuse vorgesehene Reinigungskammer und eine auf den zylindrischen Gehäuseraum gerichtete Reinigungsöffnung oder Staubbeseitigungsöffnung. Innerhalb der Reinigungskammer befindet sich eine Trennplatte, um die Reinigungskammer in eine Staubtrennzone, die sowohl mit der Reinigungsöffnung als auch mit der Atmosphäre in Verbindung steht, um einen Hilfsluftstrom zu erzeugen, welcher in die Reinigungsöffnung gerichtet ist, und eine Staubabgabezone trennt, die mit der Atmosphäre in Verbindung steht, um

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einen linearen Staubabgabeluftstrom oder Reinigungsluftstrom zu erzeugen. Diese Zonen stehen mittels eines Zwischenkanals miteinander in Verbindung. Der Zwischenkanal befindet sich stromabwärts der Reinigungsöffnung und zwar hinsichtlich der Drehrichtung der Auflösewalze.

Ein Wandabschnitt des Gehäuses, v/elcher die Strom abwärts liegende Seite dei Staubtrennzone bildet, ist als geneigte Wand ausgebildet. Ein Endabschnitt der Trennwand ist auf den Zwischenkanal gerichtet, und ist ebenso geneigt angeordnet, Ein Neigungswinkel der geneigten Gehäusewand relativ zur Vertikalrichtung ist gleich oder größer als der Neigungswinkel der geneigten Fläche der Trennwand relativ zur Vertikalrichtung, so daß der auf die geneigte Gehäusewand auftreffende Staub in den Zwischenkanal und dann in die Staubabgabezone reflektiert werden kann.

Ö30043/088Q BAD ORIGINAL

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Claims

Patentansprüche

1. Offenendspinneinheit mit einem einen zylindrischen Innenraum aufweisenden Gehäuse, einer innerhalb dieses Innenraums drehbar gelagerten zylindrischen Auflösewalze zum Auflösen eines Faserbandes in Einzelfasern und zur Abgabe der aufgelösten Fasern in einen Fasereinbindungsbereich und mit einem Staubentfernungs- bzw. Reinigungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet , daß der Reinigungsmechanismus innerhalb der Spinneinheit ausgebildet ist und eine Reinigungskammer zur Aufnahme des aus den Fasern beseitigten Staubes aufweist, aus der der Staub abgegeben wird, daß der Reinigungsmechanismus eine Reinigungsöffnung (8) aufweist, die im Gehäuse (1) angeordnet ist, daß sie sowohl mit dem zylindrischen Innenraum als auch mit der Reinigungskammer (13) in Verbindung steht, daß

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innerhalb der Reinigungskammer (13) eine Einrichtung (5) vorgesehen wird, mit der die Reinigungskammer (13) in eine Staubtrennzone (A) und eine Staubabgabezone (B) aufgeteilt wird, die durch einen Zwischenkanal (16), welcher relativ zur Drehrichtung der Auflösewalze (4) stromabwärts liegt, verbunden sind, daß im Gehäuse (1) ein erster Lufteinlaß (15) und ein zweiter Lufteinlaß (14) derart angeordnet sind, daß sie mit der Reinigungskammer (13) in Verbindung stehen, daß im Gehäuse (1) ein Luftauslaß bzw. Luftsaugöffnung vorgesehen ist, die mit der Reinigungskammer (13) in Verbindung steht, daß die Staubtrennzone (A) sowohl mit der Reinigungsöffnung (8) und dem ersten Lufteinlaß (15) in Verbindung steht, um die Erzeugung eines Hilfsluftstromes (Qo) > v/elcher in Richtung auf und in die Reinigungsöffnung (8) strömt, in der Staubtrennζone (A) zu ermöglichen, daß die Staubabgabe-Förderungszone (B) sowohl mit dem zweiten Lufteinlaß (14) als auch mit dem Luftauslaß (9) in Verbindung steht, um einen im wesentlichen linearen, den Staub abführenden Reinigungsluftstrom (Q₃) innerhalb der Staubabgabeζone (B) zu erzeugen, daß das Gehäuse mit einer geneigten Innenwand (17) versehen ist, die zusammen mit der Trenneinrichtung ( 5) den Zwischenkanal (16) bildet, daß diese geneigte Gehäuseinnenwand (17) unter einem ersten vorbestimmten Winkel (α) relativ zur Achse der Auflösewalze geneigt verläuft, daß die Trenneinrichtung ( 5) mit einer geneigten Endfläche (5c) versehen ist, die zusammen mit der geneigten Innenwand (17) des Gehäuses (1) den Zwischenkanal (16) bildet und bezüglich der Achse der Auflösewalze (4) unter einem zweiten vorbestimmten Winkel (ß) geneigt ist, welcher kleiner ist als der erste Winkel (α), wodurch der in die Staubtrennzone (A) fliegende Staub durch den Zwischenkanal (16) in die Staubabgabezone (B) einführbar ist.

2. Spinneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Linie (17a), von der die

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Neigung der geneigten Innenwand (17) des Gehäuses (1) ausgeht, in einem besonderen Lageverhältnis relativ zu einer Linie (5d) angeordnet ist, von der die Neigung der geneigten Endfläche (5c) der Trenneinrichtung ( 5) ausgeht, daß dieses Verhältnis ausgedrückt wird durch:

a > d tan (90° - 2a + γ)

worin a und d jeweils einen horizontalen bzw. einen vertikalen Abstand zwischen den Neigungsausgangslinien (5d, 17a) repräsentieren, worin α den ersten vorbestimmten Winkel darstellt und worin γ einen Winkel bezeichnet, bei dem der Staub gegen die geneigte Wand des Gehäuses stößt, und zwar in der Nähe der Neigungsausgangslinie derselben.

3. Spinneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Trennmittel aus einer als Trennplatte ausgebildeten Trennwand (5) besteht, deren Oberseite (5a) vom Boden des ersten Lufteinlasses (15) nach innen verläuft und deren Unterseite (5b) vom Boden des zweiten Lufteinlasses (14) über die Oberseite hinaus nach innen verläuft, wobei die inneren Enden der Ober- und Unterseite durch eine geneigte Endfläche (5c) miteinander verbunden sind·

4. Spinneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Staubabgabe-Förderungszone (B) zum Luftauslaß (9) konvergiert.

5. Spinneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Unterseite (5b) der Trennwand (5) in Richtung auf den Luftauslaß (9) nach unten geneigt

verläuft.

6. Spinneinheit nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η zeichn et, daß die Unterseite (5b) der Trennwand (5) horizontal verläuft.

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7. Spinneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (5a) der Trennwand (5) zu einem Ort nach innen verläuft, welcher neben einem Strom abwärts liegenden Ende der Reinigungsöffnung (8) liegt.

8. Spinneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Lufteinlaß (15) in bezug auf die Drehrichtung der Auflösewalze (4) stromaufwärts der Reinigungsöffnung (8) liegt.

9. Spinneinheit nach Anspruch 8 _r dadurch gekennzeichnet , daß der erste Lufteinlaß (15) in einer Seitenwandflache des Gehäuses (1) vorgesehen ist, die parallel zur Achse der Auflösewalze (4) verläuft.

10. Spinneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Lufteinlaß (15) in einer oberen Wandfläche des Gehäuses (1) vorgesehen ist, die senkrecht zur Achse der Auflösewalze (4) verläuft.

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