DE3634792A1 - Friktionsspinnvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Friktionsspinnvorrichtung mit gleichsinnig antreibbaren perforierten Trommeln, die einen Keilspalt bilden, der einen Spinnbereich aufweist und von denen jede in ihrem Inneren eine Saugvorrichtung mit einem gegen den Keilspalt gerichteten, nahe der inneren Trommeloberfläche mündenden Ansaugschlitz besitzt, mit einer Faserzufuhrvorrichtung, die einen Faserleitkanal aufweist, dessen schlitzartige Faserauslaßöffnung im Keilspalt liegt, und versehen mit einer Garnabzugsvorrichtung.

Beim Friktionsspinnen besteht ein Problem darin, daß wegen im einzelnen nicht immer bekannter Unwägbarkeiten und Randbedingungen des Spinnbetriebs das erzeugte Garn in seiner Struktur, Gleichmäßigkeit und/oder Festigkeit vielfach nicht mit nach konventionellen Spinnverfahren hergestelltem Garn konkurrieren kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Spinnergebnis zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Friktionsspinnvorrichtung dadurch gelöst,

• - daß die Ansaugschlitze zumindest an ihrem vorderen Ende einen voneinander und von der Linie der größten gegenseitigen Annäherung der perforierten Trommeln divergierenden Verlauf haben,
• - daß die Saugwirkung der Saugwirkung der in den Keilspalt hineindrehenden Trommel am rückwärtigen Ende des Spinnbereichs wesentlich größer ist als die Saugwirkung der Saugvorrichtung der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel und
• - daß die Umfangsgeschwindigkeit der in den Keilspalt hineindrehenden Trommel größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel.

Da das Spinnergebnis mit der erfindungsgemäßen Friktionsspinnvorrichtung insbesondere hinsichtlich des Garncharakters verbessert ist, werden durch die Erfindung offensichtlich Randbedingungen des Spinnbetriebs verbessert, auf die das Augenmerk bisher noch nicht gefallen ist.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Umfangsgeschwindigkeit der in den Keilspalt hineindrehenden Trommel ist größer als die Umfangsgeschwindigkeit der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel. Der Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten liegt vorteilhaft im Größenbereich von ein bis zwei Prozent. Dies hat sich beim Verspinnen von Baumwolle als ein günstiger Größenbereich des Unterschieds der Umfangsgeschwindigkeiten der Trommeln erwiesen.

Die in den Unteransprüchen beschriebenen Ausbildungen der Erfindung beeinflussen die Luft- und Faserführung so, daß sich das Spinnergebnis weiter verbessert.

Die Zusatzluftdüsen sind vorteilhaft an eine Druckluftquelle angeschlossen, in der ein Überdruck über Atmosphärendruck in der Größenordnung von 60 mm Wassersäule herrscht. Dies hat sich beim Verspinnen von Baumwolle ebenfalls als besonders günstig erwiesen.

Vorteilhaft ist es, wenn in der Saugvorrichtung der in den Keilspalt hineindrehenden perforierten Trommel ein größerer Unterdruck als in der Saugvorrichtung der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel herrscht. Dies hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn bei mittlerer Abzugsgeschwindigkeit in der Saugvorrichtung der in den Keilspalt hineindrehenden Trommel ein Unterdruck gegen Atmosphärendruck in der Größenordnung von 700 mm Wassersäule, in der Saugvorrichtung der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel ein Unterdruck gegen Atmosphärendruck in der Größenordnung von 650 mm Wassersäule herrscht. Der Unterdruck steigt und fällt vorteilhaft mit steigender beziehungsweise fallender Abzugsgeschwindigkeit.

Nicht nur das Spinnergebnis wird weiter verbessert, sondern es werden auch bessere Voraussetzungen für das Anspinnen, das heißt das Einlegen eines Fadenendes in den Keilspalt geschaffen, wenn in Weiterbildung der Erfindung die in den Keilspalt hineindrehende perforierte Trommel zumindest im hinteren Teil des Spinnbereichs durch eine sich an die Trommel anschmiegende Lamelle abgedeckt ist, deren Unterkante knapp oberhalb des sich bildenden Garns liegt.

Vorteilhaft weist der Faserleitkanal auf seiner dem Keilspalt abgewandten Seite zwei Zusatzluftdüsen auf, und zwar befindet sich die erste Zusatzluftdüse am Eingang des Faserleitkanals und die zweite einige Zentimeter stromabwärts der ersten. Unterhalb der zweiten Zusatzluftdüse des Faserleitkanals befindet sich vorteilhaft ein Luftleitblech, das sich von der zweiten Zusatzluftdüse aus etwa zwei Zentimeter parallel zur Richtung des Faserstroms erstreckt und den Faserstrom von der Zusatzluft trennt.

Insgesamt wird das Spinnergebnis weiter verbessert, wenn in Weiterbildung der Erfindung der Ansaugschlitz der Saugvorrichtung der in den Keilspalt hineindrehenden perforierten Trommel sich im wesentlichen über den Spinnbereich erstreckt, während sich der Ansaugschlitz der Saugvorrichtung der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel nur über einen Teil des Spinnbereichs, und zwar über einen zur Garnabzugsseite hin gelegenen Teil erstreckt.

Die Erfindung soll anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in teils perspektivischer, teils schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Friktionsspinnvorrichtung.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des Faserleitkanals.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt Anordnung und Lage der Saugvorrichtungen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Verlauf und Anordnung der Ansaugschlitze.

Die Friktionsspinnvorrichtung (1) besitzt ein Gehäuse (2), das zwei rohrförmige Saugvorrichtungen (3 und 4) trägt, auf denen mittels hier nicht dargestellter Wälzlager perforierte Trommeln (5 und 6) leichtgängig gelagert sind. Fig. 3 zeigt, daß die Trommeln (5, 6) dabei einen bestimmten Abstand von den Saugvorrichtungen (3, 4) einhalten.

An den Enden der Trommeln (5, 6) befinden sich Riemenscheiben (7, 8), mit deren Hilfe die Trommeln (5, 6) gleichsinnig antreibbar sind.

Ein Treibriemen (9) umschlingt die Riemenscheibe (7) und eine weitere Riemenscheibe (11) eines Motors (13). Ein Treibriemen (10) umschlingt die Riemenscheibe (8) und eine weitere Riemenscheibe (12) eines Motors (14). Über Rohrleitungen (15, 16) sind die Saugvorrichtungen (3, 4) an hier nicht dargestellte Saugluftquellen angeschlossen.

Mit dem Gehäuse (2) ist eine geöffnet dargestellte Faserzufuhrvorrichtung (17) verbunden. Die Faserzufuhrvorrichtung (17) enthält eine Speisewalze (18), eine Auflösewalze (19) und einen an die Auflösewalze (19) anschließenden Faserleitkanal (20), dessen schlitzartige Faserstreuöffnung (21) in dem durch die Trommeln (5, 6) gebildeten Keilspalt (22) (Fig. 3) liegt. Der Keilspalt (22) weist einen Spinnbereich auf, der mit (a) bezeichnet ist.

Zu der Friktionsspinnvorrichtung (1) gehört eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Garnabzugsvorrichtung, die aus einem Walzenpaar (23, 24), einer rotierend angetriebenen Kreuzspule (25) und einem in Richtung des Doppelpfeils (27) changierenden Garnführer (26) besteht. Das im Spinnbereich (a) sich bildende gedrehte Garn (28) wird durch das Walzenpaar (23, 24) kontinuierlich in Richtung des Pfeils (29) abgezogen. Das Walzenpaar besteht aus einer ständig laufenden Walze (23) und einer gegen die Walze (23) anlegbaren, durch Friktion antreibbaren Anlegerolle (24).

Während des Spinnbetriebs läuft der Treibriemen (9) in Richtung des Pfeils (30), so daß die Trommel (5) in den Keilspalt (22) hineindreht, während der Treibriemen (10) in Richtung des Pfeils (31) läuft, so daß die Trommel (6) aus dem Keilspalt (22) herausdreht.

In Fig. 3 ist das sich im Spinnbereich (a) aufhaltende Garn (28) durch einen Punkt angedeutet. Die hier in einer etwa zwei Zentimeter vor dem vorderen Ende der Ansaugschlitze (32, 33) liegenden Schnittebene dargestellte Vorderpartie des Ansaugschlitzes (32) der Saugvorrichtung (3) liegt näher an der gedachten Linie der größten gegenseitigen Annäherung der Trommeln (5, 6) als der Ansaugschlitz (33) der Saugvorrichtung (4).

Die Fig. 4 und 5 lassen erkennen, daß die Ansaugschlitze (32) und (33) einen gekrümmten Verlauf haben und in besonderer Weise angeordnet sind. Fig. 4 zeigt eine Ansicht der Saugvorrichtung (3) in Richtung des in Fig. 1 gezeichneten Pfeils (34). Der Ansaugschlitz (32) erstreckt sich im wesentlichen über den Spinnbereich (a). Der Verlauf des Ansaugschlitzes (32) ist gekrümmt, und zwar hat die Krümmung zur Garnabzugsseite hin einen vom Garn (28) divergierenden Verlauf. Die rückwärtige Partie des Ansaugschlitzes (32) liegt deutlich höher als der tiefste Punkt der Vorderpartie. Vorn ist der Ansaugschlitz (32) breiter als hinten.

Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Saugvorrichtung (4) in Richtung des in Fig. 1 gezeichneten Pfeils (35). Auch hier hat der Ansaugschlitz (33) einen gekrümmten Verlauf. Der Ansaugschlitz (33) erstreckt sich nur über einen Teil des Spinnbereichs (a), und zwar über einen zur Garnabzugsseite hin gelegenen Teil.

Der Faserleitkanal (20) weist auf seiner dem Keilspalt (22) abgewandten Seite zwei Zusatzluftdüsen (36 und 37) auf. Die erste Zusatzluftdüse (36) befindet sich am Eingang des Faserleitkanals (20) an der Stelle, wo der Faserleitkanal (20) an die Auflösewalze (19) anschließt. Durch eine Rohrleitung (38) ist die Zusatzluftdüse (36) mit einer Druckluftquelle (40) verbunden. Die zweite Zusatzluftdüse (37) befindet sich einige Zentimeter stromabwärts der ersten. Unterhalb der zweiten Zusatzluftdüse (37) befindet sich ein Luftleitblech (41), das sich von der zweiten Zusatzluftdüse (37) aus etwa zwei Zentimeter in Richtung des Faserstroms (42) (Fig. 2) erstreckt und den Faserstrom (42) von der Zusatzluft (43) trennt. Eine Rohrleitung (39) verbindet die Zusatzluftdüse (37) mit der Druckluftquelle (40).

Der Faserleitkanal (20) bildet an seinem Ende an seiner der schlitzartigen Faserstreuöffnung (21) abgewandten Seite einen nach außen offenen Schlitz (44).

Gemäß Fig. 1 ist die in den Keilspalt (22) hineindrehende perforierte Trommel (5) fast über den ganzen Spinnbereich (a) durch eine sich an die Trommel (5) anschmiegende Lamelle (45) abgedeckt. Die Unterkante (46) der Lamelle (45) liegt knapp oberhalb des sich bildenden Garns (28), wie in Fig. 4 mit strichpunktierten Linien angedeutet ist.

Während des Spinnbetriebs rotiert die Speisewalze (18) in Richtung des Pfeils (47) langsamer als die Auflösewalze (19) in Richtung des Pfeils (48). Ein Faserband (49) wird durch die Speisewalze (18) erfaßt und zur Auflösewalze (19) weitertransportiert, die das Faserband (49) in Einzelfasern auflöst. Transportluftströmungen sorgen für den Weitertransport der Einzelfasern in Form eines durch den Faserleitkanal (20) gehenden Faserstromes (42). Die Transportluft hat ihren Ursprung in dem Unterdruck, der in den Saugvorrichtungen (3 und 4) herrscht. Insbesondere ist es der etwas größere Unterdruck in der Größenordnung von 700 mm Wassersäule, der in der Saugvorrichtung (3) herrscht, welcher auch im Faserleitkanal (20) zur Einwirkung kommt und dort einen Transportluftstrom generiert. In der Saugvorrichtung (4) herrscht lediglich ein Unterdruck in der Größenordnung von 650 mm Wassersäule, so daß diese Saugvorrichtung weniger zur Entstehung der Transportluftströmung im Faserleitkanal (20) beiträgt, zumal auch der Ansaugschlitz (33) der Saugvorrichtung (4) kleiner ist als der Ansaugschlitz (32) der Saugvorrichtung (3). Daneben hat die Transportluftströmung im Faserleitkanal (20) aber auch ihre Ursache in der aus den Zusatzluftdüsen (36 und 37) ausströmenden Luft, die der Druckluftquelle (40) entstammt. In der Druckluftquelle (40) herrscht ein Überdruck in der Größenordnung von 60 mm Wassersäule über dem Atmosphärendruck. Der offene Schlitz (44) sorgt am Ende des Faserleitkanals (20) für einen Druckausgleich mit der Atmosphäre, was wiederum den Faserstrom (42) beeinflußt, der sich zu den Ansaugschlitzen (32 und 33) hin begibt, ohne Stauerscheinungen am Ende des Faserleitkanals (20) zu verursachen.

Die Motoren (13 und 14), es handelt sich um Getriebemotoren, sind steuerbar, so daß die Drehzahlen der Trommeln (5 und 6) eingestellt werden können. Die Drehrichtung ist in Fig. 3 durch Pfeile (50 und 51) angegeben. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel (5) ist etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel (6), und zwar beträgt der Unterschied der Umfangsgeschwindigkeit etwa 1,5 Prozent. Das ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Trommel (5) mit 3146 Umdrehungen pro Minute und die Trommel (6) nur mit 3100 Umdrehungen pro Minute läuft.

Sollte das Garn (28) auslaufen oder reißen, ist ein Neuanspinnen erforderlich. Hierzu wird ein mit der Kreuzspule (25) beziehungsweise deren Hülse (52) verbundenes Fadenstück beispielsweise bei stillstehenden Trommeln (5 und 6), aber in Betrieb befindlichen Saugvorrichtungen (3 und 4) an der rechten Seite des Faserleitkanals (20) entlang in den Keilspalt (22) eingelegt, wo es infolge der Saugwirkung der Ansaugschlitze (32 und 33) automatisch in den Spinnbereich (a) gelangt. Mit Einsetzen der Trommeldrehung kann dann auch die Faserzufuhr einsetzen und der Garnabzug beginnen.

Die äußere Oberfläche der perforierten Trommeln (5 und 6) ist in einander abwechselnde Zonen unterschiedlichen Reibwertes gegen den Reibpartner Garn (28) unterteilt. Fig. 1 zeigt, daß in Garnabzugsrichtung die Oberfläche der Trommel (5) in die Zonen (53 bis 57), die Oberfläche der Trommel (6) in die Zonen (58 bis 60) unterteilt ist. Die Zonen (54, 56 und 59) haben einen höheren Reibwert gegen den Reibpartner Garn (28) als die übrigen Zonen.

Die "griffigeren" Zonen der einen Trommel liegen den nicht so griffigen Zonen der anderen Trommel jeweils gegenüber. Bei einer alternativen Ausbildung liegen dagegen die Zonen erhöhten Reibwertes gegen den Reibpartner Garn einander gegenüber. Zusätzlich oder statt dessen kann bei einer anderen Ausbildung die äußere Oberfläche der in den Keilspalt hineindrehenden Trommel einen kleineren Reibwert gegen den Reibpartner Garn aufweisen als die äußere Oberfläche der aus dem Keilspalt herausdrehenden Trommel. Auch dies kann in bestimmten Anwendungsfällen vorteilhaft sein.

Claims (16)

1. Friktionsspinnvorrichtung mit zwei gleichsinnig antreibbaren perforierten Trommeln, die einen Keilspalt bilden, der einen Spinnbereich aufweist und von denen jede in ihrem Inneren eine Saugvorrichtung mit einem gegen den Keilspalt gerichteten, nahe der inneren Trommeloberfläche mündenden Ansaugschlitz besitzt, mit einer Faserzufuhrvorrichtung, die einen Faserleitkanal aufweist, dessen schlitzartige Faserauslaßöffnung im Keilspalt liegt, und versehen mit einer Garnabzugsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Ansaugschlitze (32, 33) zumindest an ihrem vorderen Ende einen voneinander und von der Linie der größten gegenseitigen Annäherung der perforierten Trommeln (5, 6) divergierenden Verlauf haben,
• - daß die Saugwirkung der Saugvorrichtung (3) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) am rückwärtigen Ende des Spinnbereichs (a) wesentlich größer ist als die Saugwirkung der Saugvorrichtung (4) der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6) und
• - daß die Umfangsgeschwindigkeit der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6).

2. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugschlitz (32) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) mit seiner Vorderpartie näher an der Linie der größten gegenseitigen Annäherung der perforierten Trommeln (5, 6) liegt als der Ansaugschlitz (33) der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6).

3. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugschlitz (32) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) mit seiner rückwärtigen Partie weiter von der Linie der größten gegenseitigen Annäherung der perforierten Trommeln (5, 6) entfernt ist als der Ansaugschlitz (33) der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6).

4. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugschlitz (32) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) an seiner rückwärtigen Partie schmaler ist als an seiner Vorderpartie.

5. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche mindestens einer perforierten Trommel (5; 6) in einander abwechselnde Zonen (53 bis 57; 58 bis 60) unterschiedlichen Reibwertes gegen den Reibpartner Garn (28) unterteilt ist.

6. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) einen kleineren Reibwert gegen den Reibpartner Garn (28) aufweist als die äußere Oberfläche der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6).

7. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten der Trommeln (5, 6) im Größenbereich von ein bis zwei Prozent liegt.

8. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleitkanal (20) auf seiner dem Keilspalt (22) abgewandten Seite zwei Zusatzluftdüsen (36, 37) aufweist, und daß sich die erste Zusatzluftdüse (36) am Eingang des Faserleitkanals (20) und die zweite (37) einige Zentimeter stromabwärts der ersten befindet.

9. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleitkanal (20) an seinem Ende an seiner der schlitzartigen Faserauslaßöffnung (21) abgewandten Seite einen nach außen offenen Schlitz (44) bildet.

10. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 5 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuatzluftdüsen (36, 37) an eine Druckluftquelle (40) angeschlossen sind, in der ein Überdruck in der Größenordnung von 60 mm Wassersäule über Atmosphärendruck herrscht.

11. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugvorrichtung (3) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden perforierten Trommel (5) ein größerer Unterdruck als in der Saugvorrichtung (4) der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6) herrscht.

12. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Saugvorrichtung (3) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden Trommel (5) ein Unterdruck in der Größenordnung von 700 mm Wassersäule, in der Saugvorrichtung (4) der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6) ein Unterdruck in der Größenordnung von 650 mm Wassersäule gegen Atmosphärendruck herrscht.

13. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der zweiten Zusatzluftdüse (37) des Faserleitkanals (20) ein Luftleitblech (41) angeordnet ist, das sich von der zweiten Zusatzluftdüse (37) aus etwa zwei Zentimeter parallel zur Richtung des Faserstroms (42) erstreckt und den Faserstrom (42) von der Zusatzluft (43) trennt.

14. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Keilspalt (22) hineindrehende perforierte Trommel (5) zumindest im hinteren Teil des Spinnbereichs (a) durch eine sich an die Trommel (5) anschmiegende Lamelle (45) abgedeckt ist, deren Unterkante (46) knapp oberhalb des sich bildenden Garns (28) liegt.

15. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugschlitz (32) der Saugvorrichtung (3) der in den Keilspalt (22) hineindrehenden perforierten Trommel (5) sich im wesentlichen über den Spinnbereich (a) erstreckt, während sich der Ansaugschlitz (33) der Saugvorrichtung (4) der aus dem Keilspalt (22) herausdrehenden Trommel (6) nur über einen Teil des Spinnbereichs (a), und zwar über einen zur Garnabzugsseite hin gelegenen Teil, erstreckt.

16. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der in den Saugvorrichtungen (3, 4) herrschende Unterdruck bei größerer Garnabzugsgeschwindigkeit einen größeren, bei kleinerer Garnabzugsgeschwindigkeit einen kleineren Wert hat.