DE3441495C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Offenend-Spinnen mit einem einer Auflösewalze nachgeordneten und sich in Fadenabzugsrichtung bewegenden Zylinder, auf dessen Umfang eine Rille angeordnet ist, deren perforierter und besaugter Grund eine Sammelfläche für in Fadenabzugsrichtung zuge­ speiste Einzalfasern bildet, sowie mit einem der Sammelfläche in deren Bewegungsrichtung nachgeordneten Drallorgan und einer Abzugsvorrichtung.

Von den verschiedenen Offenend-Spinnverfahren haben wesent­ liche Bedeutung das Offenend-Rotorspinnen und das Offenend- Friktionsspinnen erlangt. Letzteres hat gegenüber dem Rotor­ spinnen insbesondere den Vorteil, daß keine so hohen Drehzah­ len der Spinnelemente wie beim Rotorspinnen erforderlich sind und dennoch höhere Produktionsgeschwindigkeiten erreichbar sind. Feinere Garne lassen sich rationell spinnen. Die Qualität der nach dem Friktionsspinnverfahren gesponnenen Garne ist jedoch unbefriedigend, da die Einzelfasern nicht in der für ihr ordnungsgemäßes Einbinden in das rotierende freie Garnende erforderlichen Parallellage zur Garnachse in den Spinnzwickel eingespeist werden. Es wurden zwar schon Maß­ nahmen vorgeschlagen, um die Fasern beim Einspeisen in den Zwickel in eine annähernd parallele Lage zur Garnachse zu bringen, beispielsweise mechanisch durch eine Schleuderschei­ be (DE 27 20 625 B2) oder pneumatisch durch eine kaskadenarti­ ge Stufung des Luftdruckes im Faserweg (DE 27 32 678 A1) oder durch Einspeisen der Fasern in einer bezüglich der Fadenab­ zugsrichtung geneigten Richtung in Verbindung mit einem im wesentlichen parallel zur Fadenachse verlaufenden Luftstrom (DE-OS 29 43 063 A1). Die Garnwerte sind jedoch trotz dieser Maßnahmen nicht befriedigend, insbesondere bei höheren Spinngeschwindigkeiten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Offenend- Spinnvorrichtung zu schaffen, die es ermöglicht, ein qualita­ tiv gutes Garn mit hoher Produktionsgeschwindigkeit herzu­ stellen.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst. Um eine definierte Luftströmung im Bereich der Sammelfläche zu erhalten, ist der Zylinder von einem Gehäuse umschlossen. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die DE-PS 9 00 182 offenbart ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zur Herstellung von spinnfähigen Faserbändern und -bahnen, wobei das Fasergut in einem Luftstrom der Oberfläche einer sich drehenden Saugtrommel mit rinnenartigen Führungen zugeführt und als Faserband von dieser abgenommen wird. Dabei kann unmittelbar nach Verlassen der Trommel das Faserband durch Falschdraht verdichtet und gegebenenfalls auch unmittel­ bar zu Fäden zusammengedreht werden.

Der angestrebte Vorteil, daß durch den Saugluftstrom in Verbindung mit der sich drehenden Trommel eine Richtung der Fasern erfolgt, so daß diese sich unter der Wirkung der Begrenzungswanderungen der Führungsrinne parallel zueinander legen, wird mit der gezeigten Ausführung jedoch nicht er­ reicht. Der Faserstrom folgt erfahrungsgemäß nicht der in Figur 1 der DE-PS 9 00 182 eingezeichneten Strömungsrichtung, sondern wird sich auf kürzestem Weg zur Siebtrommel bewegen und so annähernd radial auf die Führungsrinne treffen. Dabei werden die Fasern gestaucht und in eine Wirrlage gebracht. Der vorbekannte Vorschlag hat deshalb auch nie eine prakti­ sche Verwertung erlangen können.

Das Fasermaterial wird bei der vorliegenden Erfindung als Einzelfasern auf eine sich in Fadenabzugsrichtung bewegende Sammelfläche abgelegt und unter Drallerteilung fortlaufend als Faden von dieser abgenommen.

Der bereits fertige Faden wird nicht von Fasern überspeist, sondern diese werden jeweils dem Fadenende zugeführt. Eine orientierte Ablage der Fasern auf der Sammelfläche wird dadurch erreicht, daß die Einzelfasern in Richtung der Bewegung der Sammelfläche aufgespeist werden.

Eine noch präzisere Aufspeisung der Fasern auf die Sammel­ fläche in deren Bewegungsrichtung wird durch die Merkmale des Anspruch 3 erreicht. Hierbei wird auf einen Faserspeisekanal verzichtet.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Oberflächengeschwin­ digkeit der Sammelfläche etwa gleich der Fadenabzugsge­ schwindigkeit, so daß auf der Sammelfläche bereits die für den fertigen Faden benötigte volle Fasermasse gesammelt und als geschlossene Faserformation in Richtung zum Drall­ organ gefördert und zum Faden zusammengedreht wird.

Die Dublierung erfolgt somit nicht in der Drehungszone, sondern in einer drehungsfreien Zone. Durch diese Trennung von Drehung und Dublierung wird ein qualitativ gutes Garn erzeugt.

Ein Verzug mit einer damit verbundenen weiteren Parallelisie­ rung der Fasern sowie eine um diesen Verzug erhöhte Dublie­ rung der Fasern auf der Sammelfläche wird dadurch bewirkt, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Sammelfläche geringer als die Fadenabzugsgeschwindigkeit ist.

Ist der Grund der Rille gerundet, wird die Drehungsfortpflan­ zung in der Faserformation begünstigt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an­ hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung mit einem Friktionswalzenpaar als Drallorgan, im Schnitt;

Fig. 2 die Vorrichtung in Seitenansicht zu Fig. 1 im Schnitt;

Fig. 3 eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem pneumatischen Drallorgan im Schnitt.

Fig. 1 zeigt eine von zwei Friktionswalzen 1 und 2, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, parallel und eng nebeneinander angeord­ net sind. Die Friktionswalzen 1 und 2 bilden einen Zwickel 3, in welchem zugespeiste Fasern zu einem Garn gesponnen werden. Die Friktionswalzen 1 und 2 werden in nicht näher dargestellter Weise gleichsinnig angetrieben, beispielsweise mittels eines Tangentialriemens. Die aus dem Spinnzwickel 3 herausdrehende Friktionswalze 2 ist nicht perforiert und nicht besaugt. Die in den Spinnzwickel 3 hineindrehende Walze 1 hat eine perforierte Mantelfläche und ist mit einem an eine Saugvorrichtung (nicht gezeigt) angeschlossenen Saugeinsatz 10 versehen (Fig. 2). Der Saugeinsatz 10 weist im Zwickelbereich einen sich in Längsrich­ tung des Spinnzwickels 3 erstreckenden Schlitz 11 auf, durch den hindurch eine Saugluftströmung erzeugt wird. Die Ausbildung der Friktionswalzen ist ohne Einfluß auf die Erfindung. Es können auch beide Friktionswalzen besaugt sein.

Die Auflösung des zu verspinnenden Fasermaterials in Einzel­ fasern erfolgt durch eine in einem Gehäuse 4 angeordneten Auf­ lösevorrichtung in Form einer mit einer Garnitur besetzten Auflösewalze 5, der als Speisevorrichtung eine Speisewalze 6 vorgeordnet ist, die mit einer Speisemulde 60 zusammenarbeitet.

Zwischen der Auflösewalze 5 und den Friktionswalzen 1 und 2 ist ein von dem Gehäuse 4 umschlossener scheibenartiger Zylinder 7 drehbar gelagert, auf dessen Umfang eine Sammelfläche 70 vorge­ sehen ist. Die Sammelfläche 70 ist mit der Auflösevorrichtung 5 über einen Faserkanal 51 verbunden, der etwa tangential in Richtung der Drehbewegung der Sammelfläche 70 auf diese mündet und dessen Breite der Sammelfläche 70 angepaßt ist.

Der Zylinder 7 ist auf einer im Maschinengestell befestigten Hohlachse 8, die sich in einer Ebene senkrecht zum Spinnzwickel 3 erstreckt, mittels Wälzlagern 81 gelagert und wird zweckmäßig von einem Zahnriemen 71 in Richtung des Pfeiles P angetrieben. Der Zylinder 7 soll soweit wie möglich in den Zwickelbereich hineinreichen.

Die Sammelfläche 70 ist rillenartig ausgebildet und der Grund der Rille 72 gerundet, so daß das für die Garnbil­ dung erforderliche Fasermaterial vollständig aufgenommen und in Breite und Dicke vorgeformt wird. Das Fasermaterial wird wäh­ rend seines Transportes in Richtung zum Spinnzwickel 3 durch einen Saugluftstrom auf dem Grund der Rille 72, der die Sammel­ fläche 70 bildet und perforiert ist, festgehalten.

Hierzu ist der scheibenartige Zylinder 7 über die Hohlachse 8 mit einer Saugvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Der Saug­ luftstrom wirkt jedoch nur in einem Sektor I auf die Sammelflä­ che 70, der sich in Bewegungsrichtung der Sammelfläche 70 von der Zuspeisestelle 30 der Fasern auf die Sammelfläche 70 bis zu einem zweiten Sektor II erstreckt. Der zweite Sektor II wird durch Trennwände 74 von dem Saugluftstrom freigehalten.

Es kann jedoch zweckmäßig sein, in den Sektor II einen Luft­ strom einzuleiten, der die Sammelfläche 70 nach außen, in Rich­ tung zum Spinnzwickel 3 durchströmt. Nachdem die Friktionswal­ ze 1 besaugt wird und das Gehäuse 4 bis über die Friktionswal­ zen 1 und 2 sich abdichtend erstreckt, entsteht diese Strömung durch Ansaugen von Luft aus dem Sektor II. Die hierfür benötig­ te Luft wird durch eine in die Hohlachse 8 eingesetzte Rohrlei­ tung 82, die den Sektor II mit der Atmosphäre verbindet, heran­ geholt.

Um im Bereich der Aufspeisung der Fasern auf die Sammel­ fläche 70 indifferente Luftströmungen zu vermeiden und die durch den Faserkanal 51 geförderten Fasern ausschließlich einem ihre orientierte Ablage auf der Sammelfläche 70 in deren Bewegungsrichtung sicherstellenden Luftstrom auszusetzen, ist ein an den Sektor II anschließender und bis zur Mündung des Faserkanals 51 reichender Sektor III durch eine ortsfeste Blen­ de 75 strömungsfrei gehalten. Darüber hinaus sind am Anfang und Ende dieses Sektors III am Gehäuse 4 Dichtungen 41 und 42 ange­ ordnet, die in die Rille 72 reichen und die Sammelfläche 70 tangieren. Die Dichtungen 41 und 42 dienen gleichzeitig als Abstreifer und üben eine Reinigungswirkung auf die Sammel­ fläche 70 aus.

Die Auflösevorrichtung besteht in bekannter Weise aus einer mit Sägezahndraht bestückten, schnell rotierenden Garniturwalze, die von einem Gehäuse eng umschlossen ist und in dessen Wandung eine Schmutzabscheidöffnung vorgesehen ist.

Für den Spinnvorgang wird das Fasermaterial über die Speisemul­ de 60 als Faserband B mittels der Speisewalze 6 der Auflösewal­ ze 5 zugeführt, mittels welcher die Fasern vereinzelt werden. Durch den Unterdruck im Sektor I des Zylinders 7 entsteht eine Transportluftströmung, die die vereinzelten Fasern durch den Faserkanal 51 zur Sammelfläche 70 transportiert, auf der die Fasern abgelegt werden.

Die von der Auflösevorrichtung 5 kommenden Einzelfasern legen sich jeweils an die zuletzt aufgespeisten Fasern an und werden in das Fadenende eingebunden. Die Oberflächengeschwindigkeit der Sammelfläche 70 ist etwa gleich der Fadenabzugsgeschwindig­ keit des Abzugswalzenpaares 9. Dadurch erfolgt eine Sammlung der für den fertigen Faden benötigten Fasermasse auf der Sammelfläche 70 und damit eine Dublierung. Die Friktionswalzen 1 und 2 dienen nur noch als Drallorgan, so daß keine Überspeisung des bereits fertigen Fadens erfolgt.

Ist die Oberflächengeschwindigkeit der Fasersammelfläche 70 et­ was geringer als die Fadenabzugsgeschwindigkeit, so wird die Dublierung auf der Sammelfläche 70 noch erhöht. Gleichzeitig wird ein Zug auf den sich bildenden Faden auf der Sammelfläche 70 ausgeübt, so daß ein Streckeffekt eintritt. Durch die Bewegung der Sammelfläche 70 in Fadenabzugsrichtung werden die für den Fadenabzug benötigten Kräfte verringert, so daß der Faden nicht überlastet wird und keine Fehlverzüge auftreten.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung im wesentlichen dadurch, daß zur Drehungserteilung ein pneumati­ sches Drallorgan verwendet wird und die durch die Wandungen 40 und 40′ definierten Gehäuse der Auflösewalze 5 und des Zylin­ ders 7′ unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, so daß der Faserkanal 51 entfällt. Die beiden Gehäuse sind über eine ge­ meinsame Verbindungsöffnung 43 miteinander verbunden, durch wel­ che die Fasern von der mittels eines Riemens angetriebenen Auflösewalze 5 an die Fasersammelfläche 70 übergeben werden. Der Zylinder 7′ ist hier der Breite der Auflösewalze 5 angepaßt und mit V-förmig zulaufenden Borden versehen, die die Fasern von der Breite der Auflösewalze 5 auf die Breite der Sammelflä­ che 70 zusammenführen. Durch den direkten Übergang der Fasern von der Auflösewalze 5 auf die Sammelfläche 70 werden störende Einflüsse durch den Faserkanal vermieden. Durch die kurzen Wege wird auch weniger Transportluft benötigt. Der Zylinder 7′ wird für das Festhalten der Fasern auf der Sammelflä­ che 70 besaugt.

Der Auflösewalze 5 ist ein Leitblech 53 zugeordnet, das am Gehäuse 4 befestigt ist und sich von der Stelle, an der sich die Fasern von der Auflösewalze 5 lösen, bis nahe an die Sammelfläche 70 erstreckt. Das Leitblech 53 hat gleichzeitig eine Dichtungsfunktion. Es gewährleistet in Verbindung mit der ortsfesten Blende 75 im Sektor III und gegebenenfalls mit einem zusätzlichen, am Leitblech 53 befestigten Dichtungsmittel 42, daß die Fasern nicht von einem entgegen der Bewegungsrichtung der Sammelfläche 70 gerichteten Luftstrom erfaßt werden, son­ dern ausschließlich dem Luftstrom in Drehrichtung der Sammelflä­ che 70 folgen und auf der Sammelfläche 70 orientiert abgelegt werden. Die in Fig. 1 in Drehrichtung des Zylinders 7 am Anfang des Sektors III angeordnete Dichtung 41 wird zweckmäßig auch hier beibehalten und dient, ebenso wie die am Leitblech 53 befestigte Dichtung 42, gleichzeitig als Putzvorrichtung. Zwi­ schen der Verbindungsöffnung 43 und dem Sektor II ist ferner eine Abschirmung 54 angeordnet, die bis in Nähe der Sammel­ fläche 70 reicht (Fig. 3). Die Abschirmung 54 verhindert, daß Fasern von ihrer Ablage auf der Sammelfläche 70 von der zur Friktionswalze 1 strömenden Saugluft erfaßt werden. Es wird außerdem verhindert, daß die Fasern vorzeitig und unkontrol­ liert die Sammelfläche (70) unter dem Einfluß der von einem pneumatischen Drallorgan ausgehenden Luftströmung verlassen. Zur besseren Faserführung von der Auflösevorrichtung 5 zur Sammel­ fläche 70 kann ein Faserleitblech 55 zusätzlich im Anschluß an die Verbindungsöffnung 43 vorgesehen werden.

Das zur Drehungserteilung verwendete pneumatische Drallorgan enthält eine Injektordüse 90 und eine ihr nachgeordnete Dralldü­ se 91. Das Drallorgan ist in Fadenabzugsrichtung in einem um eine Achse 92 schwenkbaren Gehäuseteil ortsfest angeordnet, das Lufteinlaßöffnungen 93 und 94 für die Injektordüse 90 und die Dralldüse 91 aufweist. Ein Bypaß 95 im Gehäuse 4 ist der Mündung der Injektordüse 90 zugeordnet, die in unmittelbarer Nähe der Sammelfläche 70 liegt. Der Abzug des gedrehten Fadens von der Sammelfläche 70 erfolgt wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 durch ein Abzugswalzenpaar 9. Selbstverständ­ lich können aber auch andere pneumatische oder mechanische Drallorgane zur Drehungserteilung benutzt werden. Im übrigen ist die Funktion dieser Vorrichtung die gleiche wie die der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Offenend-Spinnen mit einem einer Auf­ lösewalze nachgeordneten und sich in Fadenabzugsrich­ tung bewegenden Zylinder, auf dessen Umfang eine Rille angeordnet ist, deren perforierter und besaugter Grund eine Sammelfläche für in Fadenabzugsrichtung zugespeiste Einzelfasern bildet, sowie mit einem der Sammelfläche in deren Bewegungsrichtung nachgeordneten Drallorgan und einer Abzugsvorrichtung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zylinder (7) von einem Gehäuse (4, 40′) umschlossen und die Sammelfläche (70) über Faserleitelemente (51; 53; 55) mit der Auflöse­ walze (5) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Auflösewalze (5) mit der Sammelfläche (70) über einen Faserkanal (51) verbunden ist, der im wesentlichen tangential in Rich­ tung der Bewegung der Sammelfläche (70) auf diese mündet und dessen Mündung der Breite der Sammelfläche (70) angepaßt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (40) der Auflösewalze (5) und das Gehäuse (40′) des Zylinders (7) unmittelbar nebeneinander angeordnet und durch eine Verbindungsöffnung (43) miteinander verbunden sind, in deren Bereich sich von der Auflösewalze (5) zur Sammel­ fläche (70) sich erstreckende Faserleitbleche (53, 55) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Sammelfläche (70) etwa gleich der Fadenabzugsgeschwindigkeit ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Oberflächengeschwindigkeit der Sammelfläche (70) geringer als die Fadenabzugsgeschwindigkeit ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Grund der Rille (72) gerundet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sammelfläche (70) in Sektoren unterteilt ist und ein erster Sektor (I) mit einem nach innen gerichteten Luft­ strom sich in Bewegungsrichtung der Sammelfläche (70) von der Zuspeisestelle (30) bis zu einem zweiten Sek­ tor (II) erstreckt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sammelfläche (70) im Bereich des zweiten Sektors (II) von einem nach außen gerichteten Luftstrom durchströmt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Sektor (II) der Sammelfläche (70) an die Atmosphäre angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß im End­ bereich des ersten Sektors (I) eine Abschirmung (54) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der Sammelfläche (70) eine Putzvorrichtung zugeordnet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß als Drallorgan ein gleichsinnig angetriebenes und einen Spinnzwickel (3) bildendes Friktionswalzenpaar (1, 2) dient, wobei die Drehachse des die Sammelfläche (70) aufweisenden Zylinders (7) in einer Ebene senkrecht zum Spinnzwickel (3) liegt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß der bewegten Sammelfläche (70) ein pneumatisches Drallorgan (90, 91) nachgeordnet ist.