DE3330414A1

DE3330414A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten der einer friktionsspinnmaschine zugefuehrten spinnfasern

Info

Publication number: DE3330414A1
Application number: DE19833330414
Authority: DE
Inventors: Karl-Josef Dipl.-Ing. 4156 Willich Brockmanns; Joachim Prof.Dr.-Ing. 5100 Aachen Lünenschloß
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-23
Filing date: 1983-08-23
Publication date: 1985-03-14
Also published as: GB2145746A; JPS6075621A; US4557105A; GB8421453D0; GB2145746B; CH666910A5

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten der einer Friktionsspinnmaschine zugeführten Spinnfasern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten der in den Spinnzwickel einer relativ zueinander bewegbare Friktionselemente aufweisenden Friktionsspinnmaschine aus einer Faserauflösevorrichtung zugeführten Spinnfasern.

Bei Friktionsspinnmaschinen werden die Spinnfasern entweder in den Spinnzwickel hinein oder auf die Oberfläche eines Friktionselements gespeist. In beiden Fällen gelingt es nicht, die Fasern in gestreckter Lage in die Spinnzone zu bringen, so daß die Fadenstruktur unbefriedigend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und die Fadenstruktur zu verbessern. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Spinnfasern haben in dem Tragluftstrom eine verhältnismäßig große Geschwindigkeit. Es ist aber nicht gewährleistet, daß die vom Tragluftstrom getragenen Spinnfasern eine auch nur einigermaßen gestreckte Lage einnehmen. Die Bewegung der Oberfläche des Friktionselements ist der Bewegung der Spinnfasern entgegengesetzt, mit einer Komponente parallel zum Spinnzwickel, vorzugsweise in Fadenabzugsrichtung. Da Faserhaltekräfte vom Friktionselement ausgehen, wird jede einzelne Faser zunächst an einer Stelle durch das Friktionselement festgehalten und mitgenommen. Dies kann ein Faserende, aber auch ein anderer Punkt der Faser sein, falls die einzelne Faser im Trag-

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luftstrom eine haarnadelähnliche Lage einnimmt. Nachdem aber ein.Faserende oder ein Punkt der Faser gewissermaßen auf der Oberfläche des Friktionselements fixiert ist, führt die Bewegungsenergie der Faser zum Abschleudern des oder der Faserenden schräg gegen die Bewegungsrichtung des Friktionselements. Dabei tritt eine Streckung der Faser ein, und in diesem gestreckten Zustand bleibt die Faser auf der Oberfläche des Friktionselements gewissermaßen angeheftet. Da alle Fasern eine gleichartige Aufbereitung erfahren, entsteht auf der Oberfläche des Friktionselements eine Lage gestreckter, paralleler Fasern. In diesem gestreckten, parallelisierten Zustand gelangen die Fasern dann in den Spinnzwickel, werden dort aufgerollt und zu einem Faden vereinigt, der laufend abgezogen wird. Das Resultat ist eine auffallende Strukturverbesserung des Fadens, die ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit den zum Stand der Technik gehörenden Mitteln nicht möglich ist.

Eine zum Durchführen des neuen Verfahrens geeignete neue Vorrichtung ist im Anspruch 2 beschrieben.

Die Mittel zum Festhalten der Fasern auf der Oberfläche des Friktionselements können ganz verschiedenartig ausgebildet sein. Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung bestehen diese Mittel aus einer Unterdruckkammer, die eine von unten her gegen den in diesem Fall perforierten Mantel des Friktionselements gerichtete Ansaugöffnung aufweist, welche sich von der Faserzufuhrstelle bis zu der im Spinnzwickel gelegenen Spinnzone erstreckt. Der in der Unterdruckkammer herrschende Unterdruck wirkt durch die Perforationen hindurch bis auf die Spinnfasern ein, die sich dadurch auf dem Mantel anlagern.

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Vorteilhaft können in der Unterdruckkammer quer zur Bewegungsrichtung des Friktionselements gerichtete Faserausrichtlippen angeordnet sein. Die auf dem Hantel des Friktionselements aufliegenden Fasern haben das Bestreben, sich parallel zu den Faserausrichtlippen auszurichten. Sie werden durch die gerichtete Strömung an der Faserausrichtlippe dazu gezwungen.

Vorteilhaft sind die Faserausrichtlippen als Stege ausgebildet, deren Kante jeweils mit geringem Abstand zum Mantel verläuft. Hierbei findet keine Berührung zwischen der Faserausrichtlippe und dem Friktionselement statt. Es treten dadurch auch keine Reibungsverluste ein, und es können keine Fasern zwischen der Faserausrichtlippe und dem Mantel des Friktionselements eingeklemmt werden.

Sofern die Friktionsspinnmaschine ohnehin mit pneumatischen Mitteln zur Fadenbildung ausgerüstet ist, kann es vorteilhaft sein, wenn die Unterdruckkammer an eine eigene, von der Saugluftversorgung der Friktionselemente unabhängige Saugluftquelle angeschlossen ist. Hierbei können die pneumatischen Faserhaltekräfte in vorteilhafter Weise unabhängig von den pneumatischen Fadenbildungskräften eingestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieses Ausführungsbeispiels soll die Erfindung noch näher erläutert und beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt schematisch in einer Ansicht von oben eine Friktionsspinnmaschine.

Fig. 2 zeigt schematisch in anderem Maßstab einen Schnitt durch die Friktionselemente.

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Die Friktionsspinnmaschine 1 besitzt zwei einander gegenüberliegende, gleichsinnig rotierende, rotationssymmetrische Friktionselemente 2 und 3. Fig. 2 zeigt, daß die zylindrischen Mantel 4 beziehungsweise 5 perforiert sind. Die gleichsinnige Bewegung der Mantel 4 und 5 erfolgt in Richtung der gebogenen Pfeile 6 und 7. Die Friktionselemente 2 und 3 sind auf einer Grundplatte 8 gelagert. Wälzlager 9 und 10 gewährleisten die Rotation des Friktionselements 2, Wälzlager 11 und 12 die Rotation des Friktionselements 3. Nähere Einzelheiten des Antriebs sind hier nicht dargestellt.

Da die Friktionelemente 2 und 3 achsparallel angeordnet sind, bilden sie eine gerade Linie der größten wechselseitigen Annäherung. Oberhalb der Linie der größten wechselseitigen Annäherung bildet sich gemäß Fig. 2 ein Spinnzwickel 13 aus, der durch die Mantel 4 und 5 begrenzt wird. In dem Spinnzwickel 13 wird der Faden 14 gebildet. Er wird fortlaufend in Richtung des Pfeils 15 (Fig. 1) abgezogen.

Die Friktionselemente besitzen in ihrem Inneren stationäre Saugvorrichtungen mit gegen den perforierten Mantel gerichteten Saugöffnungen. Das Friktionselement 2 besitzt eine Saugvorrichtung 16 mit einer schlitzartigen Saugöffnung 18, die gegen den unteren Teil des Spinnzwickels 13 gerichtet ist und parallel zur Rotationsachse 20 des Friktionselements 2 verläuft. Das Rotationselement 3 besitzt .eine Saugvorrichtung 17 mit einer schlitzartigen Saugöffnung 19, die ebenfalls gegen den unteren Teil des Spinnzwickels 13 gerichtet ist und parallel zur Rotationsachse 21 des Friktionselements 3 verläuft. Über eine Rohrleitung 22 ist die Saugvorrichtung 16 und über eine Rohrlei-

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tung 23 die Saugvorrichtung 17 an eine gemeinsame Saugluftquelle angeschlossen.

Die zur Bildung des Fadens 14 benötigten Spinnfasern werden durch eine Faserauflösevorrichtung 24 zugeführt. In der Faserauflösevorrichtung 24 rotiert eine gezahnte Auflösewalze, die ein zugeführtes Faserband 25 in Einzelfasern auflöst, die durch einen von Tragluft und Fasern durchströmten Faserzufuhrkanal 26 an das Friktionselement 3 weitergeleitet werden. Der Faserzufuhrkanal 26 besitzt eine offene, außerhalb der Soinnzone des Spinnzwickels 13 gelegene Ausmündung 27, die parallel zur Rotationsachse 21 des Friktionselements 3 verläuft. Der Faserzufuhrkanal 26 ist mit einer parallel zum Spinnzwickel 13 gerichteten Komponente entgegen der Bewegungsrichtung 7 des Friktionselements 3 und tangential zu diesem Friktionselement gerichtet, wie es die Zeichnungen zeigen. Das Friktionselement 3 selber besitzt Mittel zum Festhalten der Fasern auf seiner Oberfläche und zum gleichzeitigen Weitertransport der Fasern zum Spinnzwickel 13. Diese Mittel b?stehen aus einer Unterdruckkammer 28, die eine von unten her gegen den perforierten Mantel 5 gerichtete Ansaugöffnung 29 aufweist. Die Ansaugöffnung 29 erstreckt sich von der Faserzufuhrstelle 30 bis zu der im Spinnzwikkel 13 gelegenen Spinnzone, in der sich der Faden 14 bildet.

In der Unterdruckkammer 28 sind quer zur Bewegungsrichtung 7 des Friktionselements 3 gerichtete Faserausrichtlippen angeordnet, die als Stege 31 beziehungsweise 32 ausgebildet sind. Die Stege 31 und 32 stehen etwas schräg zur Längsrichtung des Friktionselements 3. Ihre Kanten 33 beziehungsweise 34 verlaufen jeweils mit geringem Abstand

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zum Mantel 5 des Friktionselements 3. Die Unterdruckkammer 28 ist durch eine Rohrleitung 35 an eine eigene, von der Saugluftversorgung der Friktionselemente 2, 3 unabhängige Saugluftquelle angeschlossen. Die Saugluftquelle selber ist hier nicht zeichnerisch dargestellt. Die Größe des Unterdrucks beziehungsweise die Saugluftmenge kann einstellbar sein.

Ein Spinnfasern enthaltender Tragluftstrom durchströmt den Faserzufuhrkanal in Richtung des Pfeils 36, also mit einer parallel zum Spinnzwickel 13 gerichteten Komponente entgegen der Bewegungsrichtung 7 des Friktionselements Der die Spinnfasern enthaltende Tragluftstrom wird außerhalb der Spinnzone dem Friktionselement 3 tangential zugeleitet, wobei vom Friktionselement 3 infolge der durch die Perforationen des Mantels 5 in die Unterdruckkammer 28 einströmenden Saugluft Faserhaltekräfte ausgeübt werden. Beim Verlassen der Ausmündung 27 werden die Fasern 37 gemäß Fig. 2 der in Bewegung befindlichen Oberfläche des Friktionselements 3 entgegengeschleudert, dabei zunächst an einem Ende oder an einer Stelle vom Friktionselement 3 festgehalten und infolge der noch wirksamen kinetischen Energie gestreckt und anschließend auf ihrer ganzen Länge festgehalten. Im festgehaltenen Zustand ergibt sich ein Faserbild etwa nach Fig. 1. Die Mehrzahl der Fasern ist schräg zur Abzugsrichtung 15 gestreckt ausgerichtet. Ähnlich wie ein lockeres Faservlies, bestehend aus weitgehend ausgerichteten Fasern, geht der Fasertransport bis in die Spinnzone weiter, wo das Einrollen zu dem Faden 14 erfolgt.

Der Tragluftstrom kann durch die Faserauflösevorrichtung 24 erzeugt werden, er kann aber auch durch den in

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der Unterdruckkammer 28 herrschenden Unterdruck oder durch beides verursacht sein, um nur einige Beispiele zu nennen.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Die Lage der Stege 31 , 32 und ihr Abstand ζ air. Mantel 5 des Friktionselerients 3 ist wählbar und kann alternativ auch einstellbar gemacht werden, damit unter allen besonderen Umständen des Einseifalles das .jeweils bestmögliche ΰρΐηη-er^ebnis erhalten wird.

Claims

Dipl.-Ing. Karl-Josef Brockmanns 1206 Jakob-Krebs-Straße 80 spt/wio-zs-sö Will ich 2 -Anrath 19.8.1983 Professor Dr.-Ing. Joachim Lünenschloß Schloß-Schönau-Straße 51 Aachen Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbereiten der in den Spinnzwickel einer relativ zueinander bewegbare Friktionselemente aufweisenden Friktionsspinnmaschine aus einer Faserauflösevorrichtung zugeführten Spinnfasern, dadurch gekennzeichnet , daß ein Spinnfasern enthaltender Tragluftstrom mit einer parallel zum Spinnzwickel gerichteten Komponente dem einen Friktionselement entgegen seiner Bewegungsrichtung außerhalb der Spinnzone tangential zugeleitet wird, wobei vom Friktionselement aus Faserhaltekräfte ausgeübt werden und die Fasern der in Bewegung befindlichen Oberfläche des Friktionselements entgegengeschleudert, dabei gestreckt und festgehalten werden, im festgehaltenen Zustand in den Spinnzwickel transportiert, dort aufgerollt und zu einem Faden vereinigt werden, der laufend abgezogen wird.

2. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein von Tragluft und Fasern durchströmter, eine offene, außerhalb der Spinnzone gelegene Ausmündung (27) aufweisender, von der Faserauflösevorrichtung ausgehender Faserzufuhrkanal (26) mit einer parallel zum Spinnzwikkel (13) gerichteten Komponente entgegen der Bewe-

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gungsrichtung (7) des einen Friktionselements (3) und tangential zu diesem Fiktionselement (3) gerichtet ist, und daß das Friktionselement (3) Mittel (28) zum Festhalten der Fasern auf seiner Oberfläche und zum gleichzeitigen Weitertransport der Fasern zum Spinnzwickel (13) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Friktionselement (3) einen perforierten Mantel (5) aufweist und die Mittel zum Festhalten der Fasern (37) auf der Oberfläche des Friktionselements (3) und zum gleichzeitigen Weitertransport der Fasern (37) zum Spinnzwickel (13) aus einer Unterdruckkammer (28) bestehen, die eine von unten her gegen den perforierten Mantel (5) gerichtete Ansaugöffnung (29) aufweist, welche sich von der Faserzufuhrstelle (30) bis zu der im Spinnzwickel (13) gelegenen Spinnzone erstreckt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Unterdruckkammer (28) quer zur Bewegungsrichtung (7) des Friktionselements (3) gerichtete Faserausrichtlippen (31, 32) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserausrichtlippen als Stege (31, 32) ausgebildet sind, deren eine Kante (33, 34) Jeweils mit geringem Abstand zum Mantel (5) verläuft.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckkammer (28) an eine eigene, von der Saugluftversorgung der Friktionselemente (2, 3) unabhängige Saugluftquelle angeschlossen ist.