-
Friktions-Spinneinheit
-
Die Erfindung betrifft eine Friktions-Spinneinheit mit zwei parallel
zueinander, mit geringem Abstand voneinander angeordneten und mit gleichem Drehsinn
antreibbaren Drallerzeugungswalzen zur Bildung einer V-förmigen Drallerzeugungszone
zwischen Mantelflächenbereichen der Walzen längs des zwischen ihnen vorhandenen
Spalts, wobei mindestens eine der Walzen als perforierte hohle Walze ausgebildet
ist und einen im wesentlichen auf seiner gesamten Mantelfläche mit einer Vielzahl
von Perforationen versehenen äußeren Mantel aufweist sowie Einrichtungen zur Erzeugung
einer Saugwirkung an den Perforationen, derart, daß Stapelfasern unter Bildung eines
Garns gedreht werden, während sie angesaugt und dadurch in der Drallerzeugungszone
festgehalten werden.
-
Bei einer konventionellen Spinneinheit dieses Typs sind die Drallerzeugungswalzen
mittels Lagern gelagert, welche außen auf einem vorstehenden Endbereich einer Welle
der Walzen sitzen. Eine solche Konstruktion ist beispielsweise in der JP-AS 56-52
134 beschrieben. Bei der bekannten Spinneinheit ist eine der Walzen des Walzenpaares
eine
perforierte hohle Walze mit einer Vielzahl von Perforationen, in der sich eine Saugleitung
befindet, um eine Saugkraft für die auf der Mantelfläche der Walze abgelegten Fasern
zu erzeugen. Die Walze ist dabei drehbar an einem Rahmen montiert, und zwar mittels
eines Lagers, welches auf einem rohrförmigen Schaft sitzt, der von einem Ende der
Walze absteht. Aufgrund dieser Konstruktion ergibt sich bei dem Lager der perforierten
Walze eine starke Relativbewegung seiner Einzelteile, die zu einer beträchtlichen
Wärmeentwicklung führt, welche die Schmierwirkung des Schmiermittels des Lagers
beeinträchtigt und einen Lagerverschleiß sowie einen hohen Energieverbrauch mit
sich bringt.
-
Die dP-AS 57-59 328 offenbart eine Spinneinheit mit einer speziellen
Lagerung für eine massive Walze, d.h. eine Walze ohne Saugeinrichtungen in ihrem
Inneren. Im einzelnen wird die massive Walze durch ein relativ kleines eingebautes
Lager gelagert. Da die perforierte Walze zwangsläufig mit internen Ansaugeinrichtungen
versehen sein muß, ergeben sich wieder ähnliche Nachteile wie sie oben angeführt
wurden.
-
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
die Nachteile bekannter Spinneinheiten zu vermeiden und für eine Friktions-Spinneinheit
eine kompakte und reibungsarme Lagerung anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Friktions-Spinneinheit der eingangs angegebenen
Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Saugrohr vorgesehen ist, welches
ein Teilstück aufweist, das vom Inneren des äußeren Mantels aufgenommen wird und
eine Saugöffnung besitzt, die sich dicht an der Innenfläche des äußeren Mantels
in axialer Richtung der perforierten Walze erstreckt, und welches feststehend an
einem Maschinenrahmen befestigt ist, daß im Inneren des Saugrohrs ein Lager fest
angeordnet ist, und daß eine Welle vorgesehen ist, deren eines Ende durch das Lager
drehbar gelagert ist und deren anderes Ende fest mit dem äußeren Mantel verbunden
ist.
-
Vorzugsweise ist eine der Walzen als nicht-perforierte Walze ausgebildet.
Gegebenenfalls kann die Spinneinheit jedoch auch zwei perforierte Walzen umfassen.
-
Bei Verwendung einer perforierten Walze und einer nichtperforierten
Walze ist letztere vorzugsweise hohl und besitzt einen äußeren Mantel, in den ein
Stützrohr hineinragt, welches seinerseits fest am Maschinenrahmen befestigt ist.
Dabei ist in dem Stützrohr ein Lager befestigt, welches der drehbaren Lagerung einer
Welle dient, die fest mit dem äußeren Mantel verbunden ist. Auf diese Weise wird
der äußere Mantel der nicht-perforierten Walze derart drehbar gelagert, daß er das
Stützrohr umgibt.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgetaltung der Erfindung kann das Stützrohr
an seiner Mantelfläche mit Perforationen versehen sein, mit deren Hilfe im Bereich
des
Lagers während des Betriebes eine ständige Luftströmung zur
Kühlung des Lagers erzeugt wird.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend
anhand von Zeichnungen noch näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform
einer Friktions-Spinneinheit gemäß der Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht auf die
Spinneinheit gemäß Fig. 1; Fig. 3 einen Querschnitt durch die Spinneinheit gemäß
Fig. 2 längs der Linie A-A in dieser Figur; Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine
zweite bevorzugte Ausführungsform einer Friktions-Spinneinheit gemäß der Erfindung;
Fig. 5 eine der Darstellung gemäß Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Variante
des ersten Ausführungsbeispiels und Fig. 6 eine Ansicht einer bekannten Friktions-Spinneinheit,
wobei einige Teile im Schnitt dargestellt und andere weggebrochen sind.
-
Ehe die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen detailliert erläutert
wird, soll zunächst anhand von Fig.6 der Zeichnung der relevante Stand der Technik
noch einmal näher diskutiert werden.
-
Im einzelnen zeigt Fig. 6 eine bekannte Vorrichtung mit einer perforierten,
hohlen Walze 42, deren Mantelfläche mit einer Vielzahl von Perforationen bzw. Öffnungen
32 versehen ist, und deren Inneres mit einer Saugleitung 41 in Verbindung steht,
so daß auf Fasern, welche der Mantelfläche zugeführt werden, mit Hilfe der durch
die Öffnungen 32 angesaugten Luft eine Saugkraft ausgeübt werden kann. Die Walze
42 besitzt an ihrem einen Ende einen rohrförmigen Schaft 43, der mit Hilfe von Lagern
44 drehbar in einem Rahmen 45 gelagert ist und der über eine Riemenscheibe 46, die
auf dem äußeren Ende des Schaftes 43 sitzt, zu einer Drehbewegung antreibbar ist.
-
Eine weitere Walze 47 ist dicht neben der perforierten Walze 42 und
parallel zu dieser montiert und besitzt einen Schaft 48, der mit Hilfe von Lagern
49 drehbar an einem Rahmen 50 gelagert ist, wobei auf dem freien Ende des Schaftes
48 wieder eine Riemenscheibe 51 sitzt, über die der Schaft bzw. die zweite Walze
47 zu einer Drehbewegung angetrieben werden kann. Die Saugleitung 41 ist an einem
Rahmen 52 befestigt, der angrenzend an den Rahmen 45 angeordnet ist Aufgrund des
vorstehend beschriebenen Aufbaus müssen die Lager 44 für den Schaft der perforierten
Walze 42 relativ groß sein, da sie am äußeren Umfang des relativ dicken rohrförmigen
Schaftes 43 angeordnet sind.
-
Nachstehend soll nunmehr anhand von Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ein
erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Friktions-Spinneinheit gemäß vorliegender
Erfindung näher erläutert werden.
-
Die Spinneinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich
ähnlich aufgebaut wie die bekannte Spinneinheit, wie dies eingangs ausgeführt wurde,
und zwar mit Ausnahme der Walzenhalterung bzw. -lagerung.
-
Im einzelnen sind zwei der Erzeugung einer Drehung dienende Walzen
vorgesehen, nämlich eine perforierte Walze 100 und eine nicht-perforierte Walze
200. Diese Walzen sind dicht beieinander und parallel zueinander angeordnet.
-
Die perforierte Walze 100 besitzt einen äußeren Mantel 12, der mit
einer Vielzahl von durchgehenden Perforationen bzw. Öffnungen 32 versehen ist und
der ein offenes Ende aufweist - in Fig. 1 das untere Ende -, in welches ein zylindrisches
Saugrohr 5 eingesetzt ist, derart, daß sich zwischen der Innenfläche des äußeren
Mantels 12 und der Außenfläche des Saugrohrs 5 ein enger Spalt ergibt.
-
Das äußere (bzw. untere) Ende des Saugrohrs 5 ist mit einer Unterdruckquelle
(nicht gezeigt) verbunden. Im Inneren des Saugrohrs 5 ist eine Lagerung 7 vorgesehen,
deren eines Ende fest in einen Halsteil 5b des Saugrohrs 5 eingesetzt ist. Die Lagerung
7 dient der drehbaren Halterung einer Welle 9, die einen Endbereich 9a aufweist,
der über die Lagerung bzw. das Lager 7 vorsteht.
-
Der äußere Mantel 12 besitzt an seinem der offenen Seite gegenüberliegenden
Ende einen vorstehenden, rohrförmigen Bereich 13. Das Saugrohr 5 ist mit einem dem
Halsteil 5b gegenüberliegenden Teil fest in eine Öffnung 3 eingesetzt, die durch
einen Maschinenrahmen 1 gebohrt ist. Eine Saugöffnung 5a geringer Breite ist in
der Wand des Saugrohrs 5 vorgesehen und erstreckt sich im wesentlichen über die
gesamte Länge der Innenfläche des äußeren Mantels 12 in axialer Richtung der perforierten
Walze 100, wobei die Öffnung 5a nur einen geringen Abstand von dem Mantel 12 aufweist.
-
Die Welle 9 und der äußere Mantel 12 sind dadurch fest miteinander
verbunden, daß der vorstehende Endbereich der Welle 9 fest in den vorstehenden rohrförmigen
Endbereich 13 des äußeren Mantels 12 eingesetzt ist.
-
Die nicht-perforierte Walze 200 ist in ähnlicher Weise ausgebildet
wie die perforierte Walze 100. Die nichtperforierte Walze 200 besitzt einen glatten
äußeren Mantel 10, der mit einer elastischen Schicht 10a beispielsweise aus Polyurethan,
versehen ist. Ein hohlzylindrisches Stützelement 4 ist durch das offene (untere)
Ende des äußeren Mantels 10 in diesen derart eingesetzt, daß sich zwischen der Innenfläche
des äußeren Mantels 10 und der Außenfläche des Stützelements 4 ein enger Spalt ergibt.
Im Inneren des Stützelements 4 ist eine Lagerung 6 angeordnet, wobei ein Ende der
Lagerung fest in einen Halsteil 4b des Stükelements 4 eingesetzt ist. Die Lagerung
6
lagert drehbar einen Schaft 8, welcher einen Endbereich 8a aufweist,
der nach außen über die Lagerung 6 vorsteht.
-
Der äußere Mantel 10 besitzt an seinem dem offenen bzw.
-
freien Ende gegenüberliegenden Ende einen vorstehenden rohrförmigen
Bereich 11. Das Stützelement 4 ist fest in eine Öffnung 2 eingesetzt, die angrenzend
an die Öffnung 3 durch den Maschinenrahmen 1 gebohrt ist, und zwar mit einem Bereich,
der dem Halsteil 4b gegenüber liegt.
-
Der Schaft 8 und der äußere Mantel 10 sind dadurch fest miteinander
verbunden, daß der vorstehende Endbereich 8a des Schaftes 8 in den vorstehenden
rohrförmigen Bereich 11 des äußeren Mantels 10 fest eingesetzt ist.
-
Die beiden Walzen 100 und 200 werden im selben Drehsinn von einem
gemeinsamen Antriebsriemen 14 angetrieben, der tangential über die Mantelflächen
der vorstehenden, rohrförmigen Bereich 11 und 13 läuft.
-
Wie Fig. 2 und 3 zeigen, ist angrenzend an die der Drallerzeugung
dienenden Walzen 100 und 200 eine Faser-Liefervorrichtung 16 angeordnet, welche
einen Fasertransportkanal 15 umfasst, dessen auslaßseitige Ende komplementär zu
dem V-förmigen Zwischenraum R der Walzen 100 und 200 ausgebildet ist, welcher eine
Garnerzeugungszone darstellt. Der Liefervorrichtung 16 wird eine Lunte 21 zugeführt,
die zunächst in den Klemmspalt zwischen einer
Transportwalze 18
und einem Anpresselement 20 gelangt, welches mittels einer Feder 19 federnd in Richtung
auf die Transportwalze 18 vorgespannt ist. Hinter der Transportwalze 18 wird die
Lunte 21 mittels einer mit hoher Drehzahl umlaufenden Auflöserwalze 17 in einzelne
Fasern aufgelöst, die dem Bereich R über den Fasertransportkanal 15 zugeführt werden.
Das im Bereich R entstehende Garn wird mittels einer Garn-Abzugsvorrichtung in axialer
Richtung aus dem Bereich R abgezogen, wobei die Abzugsvorrichtung zwei Abzugswalzen
22 und eine Wickeltrommel 23 umfasst.
-
Eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung gemäß dem vorstehend erläuterten
Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt: Die vereinzelten Fasern, die von der Faser-Liefervorrichtung
16 dem Fasertransportkanal 15 zugeführt werden, fliegen aufgrund des Luftstroms,der
von dem Saugrohr 5 erzeugt wird, zu einem Auslaß 15a des Kanals 15 und werden auf
der Außenfläche des äußeren Mantels 12 der perforierten Walze 100 unter Bildung
eines Faserbündels S an der Stelle abgelegt, die der Lage der Saugöffnung 5a des
Saugrohrs 5 entspricht. Aufgrund der Tatsache, daß sich die beiden Walzen 100 und
200 mit demselben Drehsinn drehen (und folglich ihre benachbarten Mantelflächen
in entgegengesetzter Richtung laufen) sowie aufgrund der Reibung zwischen dem Faserbündel
S und den Außenflächen der äußeren Mäntel 10,12 wird das Faserbündel S um seine
eigene Achse gedreht, wodurch in dem Faserbündel S unter
Bildung
eines Garns Y eine Drehung erzeugt wird. Das Garn wird dann aus dem Garnerzeugungsbereich
R durch die Abzugswalzen 22 abgezogen und mit Hilfe der Wickeltrommel 23 zu einem
Garnpaket bzw. einer Spule P aufgewickelt.
-
Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Spinnvorrichtung werden die Lager 6 und 7 für die Walzen 100 und 200 kleiner als
bei der zuvor erläuterten konventionellen Spinneinheit, da sich die Lager im Inneren
der Walzen befinden, wodurch die Relativbewegung der Lagerteile gegeneinander auf
ein Minimum reduziert wird. Da das Lager 7 für die Welle 9 der perforierten Walze
12 ständig durch einen Luftstrom gekühlt wird, der durch die Saugöffnung 5a des
Saugrohrs 5 in dieses eintritt, wird außerdem ein Temperaturanstieg dieses Lagers
aufgrund der hohen Drehzahl der Walze 100 verhindert. Auf diese Weise werden die
Beeinträchtigungen der Qualität des Schmiermittels und der Lagerverschleiß auf ein
Minimum reduziert.
-
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt,
wo das Stützelement 4 der nicht-perforierten Walze 200 an seiner Außenfläche mit
einer Vielzahl von Öffnungen 34 versehen ist, um Luft durch einen Spalt zwischen
der Innenfläche des Stützelements 10 und der Außenfläche des Lagers 5 nzusaugen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird während des Spinnens eine nach außen gerichtete
Luftströmung auf der Innenseite des
äußeren Mantels 10 erzeugt,
wie dies in Fig. 4 durch Pfeile angedeutet ist, wodurch die Luft rund um das Lager
6 ständig ausgetauscht wird, was eine entsprechende Kühlung des Lagers 6 zur Folge
hat. Zur Verstärkung des Belüftungseffektes können an der Innenseite des äußeren
Mantels der nicht-perforierten Walze 200 mehrere Nuten vorgesehen sein.
-
Eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Ausführungsbeispiels
gemäß Fig. 1 ist in Fig. 5 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Achse
24 zur Halterung der nicht-perforierten Walze 200 mit ihrem einen Ende direkt im
Maschinenrahmen 1 befestigt und trägt im Inneren des Mantels 10 Lager 25, auf denen
der Mantel 10 drehbar gelagert ist In diesem Fall ist der überstehende Teil 11 des
äußeren Mantels 10 nicht notwendigerweise rohrförmig ausgebildet, sondern wie beim
Ausführungsbeispiel massiv.
-
Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform (nicht dargestellt)
können beide Walzen jeweils einen perforierten Mantel aufweisen und mit einer zugeordneten
Saugleitung verbunden sein.
-
Statt die vorstehenden Bereiche 11 und 13 der äußeren Mäntel 10 bzw.
12 der Spinnvorrichtung zu erfassen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, kann der Riemen
auch direkt an Endbereichen der Wellen anliegen, welche über die Enden der äußeren
Mäntel vorstehen, oder am Umfang von
Riemenscheiben (Antriebswirteln),
die an den Enden der rohrförmigen Bereiche bzw. der Wellen befestigt sind.
-
Im letztgenannten Fall kann die Drehzahl der Walzen leicht durch Änderung
des Durchmessers der Riemenscheibe(n) variiert werden.