DE4122216C2 - Spinnvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 38 05 083 A1 ist eine Luftdüsenspinnvorrichtung mit einer einen Durchgangskanal für den Faserstrang aufweisenden Spindel bekannt, die rotierend gelagert ist.

Bei der Herstellung von gesponnenen Fäden müssen diese in feuchtem Zustand mit einer Feuchtigkeit von 8,5% behandelt werden. Zur Verbesserung der Festigkeit der Fäden wird diesen Wasser zugeführt. Zu diesem Zweck wurden in der Ver­ gangenheit gesponnene Fäden in einer Spinnerei hergestellt, in der hohe Feuchtigkeit herrschte, oder die hergestellten Spulen wurden in eine Befeuchtungskammer eingeführt, um sie dort anzufeuchten.

Bei einer herkömmlichen Befeuchtungsmethode für gesponnene Fäden muß in der Spinnerei oder der gesamten Befeuchtungs­ kammer eine hohe Feuchtigkeit herrschen. Zu diesem Zweck sind große Wassermengen und ein großer Befeuchter erfor­ derlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spinnvorrichtung aufzuzeigen, in der Feuchtigkeit durch eine einfache Einrichtung in wirksamer Weise dem gesponnenen Faden zugeführt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung wird es ermöglicht, Wasser dem zentralen Bereich eines Fadens während des Her­ stellungsvorganges zuzuführen, wobei sich das Wasser im ge­ samten Faden ausbreitet und diesen in geringem Maße be­ feuchtet.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Spinnstelle, an der die erfindungsgemäße Spinn­ vorrichtung eingesetzt ist;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung; und

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines wesentli­ chen Teiles der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung.

Eine Spinnvorrichtung A ist nahe an einem Verstreckwerk D an­ geordnet, das paarweise angeordnete Hinterwalzen 26, die nahe an einer Faserbandführung 25 angebracht sind, paarweise ange­ ordnete Mittelwalzen 28, die jeweils mit Riemchen 29 versehen sind, sowie paarweise angeordnete Vorderwalzen 20 umfaßt. Weiter sind in Fig. 1 durch eine in Längsrichtung der Figur verlaufende Linie der Laufweg eines Faserbandes S bzw. eines Fadens Y dargestellt. Bezugszeichen 27 bezeichnet eine Faser­ bandführung zur Bestimmung der Breite des Faserbandes.

Unter Bezug auf Fig. 2 wird die Spinnvorrichtung A im einzel­ nen näher erläutert.

Eine an einem Maschinenrahmen befestigte Tragplatte 1 nimmt eine zylindrische hohle Lagerbuchse 2, eine Spindel 6 und ein Gehäuse 3 für einen Rotationskörper 9 auf, die an ihr befe­ stigt sind. Das Gehäuse 3 besteht aus einem vorderen und ei­ nem hinteren Halbformteil, die mittels Schrauben befestigt sind.

Im Inneren der Lagerbuchse 2 ist mittels Lagern 4 und 5 die Spindel 6 drehbar gehaltert. Eine hohle Riemenrolle 7 ist am äußeren Umfang der Spindel 6 angebracht.

Bezugszeichen 8 bezeichnet einen endlosen Antriebsriemen, der mit dem äußeren Umfang der Riemenrolle 7 in Umfang stehend entlang der Spinnstelle läuft, um die Spindel 6 mit hoher Um­ drehungszahl anzutreiben. Der Rotationskörper 9 ist vor dem Lager 5 befindlich an die Spindel 6 angeformt.

Ein Faserbandkanal 10 verläuft durch einen zentralen Bereich der Spindel 6. Die Mittelachse des Kanals 10 und die Mittel­ achse des Gehäuses 3 sind auf einer Geraden angeordnet, die mit dem Laufweg des Faserbandes S zusammenfällt.

Der äußere Durchmesser einer Einlaßöffnung 6a der Spindel 6 ist entsprechend klein gewählt, und ein an die Einlaßöffnung 6a anschließender Bereich ist als ein konischer Bereich 6b ausgebildet, dessen Außendurchmesser zu dem Rotationskörper 9 hin zunimmt.

Der Abstand zwischen der Einlaßöffnung 6a und einem Klemm­ punkt N der Vorderwalzen 20 ist so eingestellt, daß er gerin­ ger ist als die durchschnittliche Länge der Fasern, aus denen das Faserband S besteht.

Ein die Spindel 6 und den Rotationskörper 9 abdeckender Be­ reich des Gehäuses 3 bildet eine Hohlkammer 11, deren Bereich in der Umgebung der Spindel 6 zylindrisch mit geringem Durch­ messer ausgebildet ist, während ein an die Kammer 11 an­ schließender Bereich eine konisch sich im großen Winkel er­ weiternde Kammer 12 bildet.

Ein vor der Kammer 11 mit geringem Durchmesser liegender Be­ reich ist zylindrisch mit geringfügig größeren Durchmesser als das Ende der Spindel 6 durch einen Düsenblock 23 ausge­ bildet, wobei der zylindrische Bereich als Führungskanal für das Faserband S dient. Eine ringförmige Kammer 14 und eine an diese anschließende tangentiale Luftaustrittsöffnung 15 sind anschließend an die konische Kammer 12 an der der Kammer 11 gegenüberliegenden Seite ausgebildet. An die Luft­ austrittsöffnung 15 ist ein Absaugschlauch angeschlossen.

Im Innern des Gehäuses 3 ist anschließend an den Düsenblock 23 ein hohles Luftreservoir 16 ausgebildet. Der Düsenblock 23 verfügt über vier Luftstrahldüsen 17, die relativ zur Kammer 11 in tangentialer Richtung vom Luftreservoir 16 ausgehend auf die Einlaßöffnung 6a der Spindel 6 gerichtet sind. Über eine Bohrung 18 ist ein Luftschlauch 19 mit dem Luftreservoir 16 verbunden. Die Ausrichtung der Düsen 17 ist so einge­ stellt, daß sie der Drehrichtung der Spindel 6 entspricht, und der Einstrahldruck liegt im Bereich von 392,266 kPa (4 kg/cm²).

Durch den Luftschlauch 19 zugeführt Druckluft fließt in das Luftreservoir 16 und tritt anschließend als Luftstrahl durch die Düsen 17 in die Kammer 11 aus, wo ein mit hoher Geschwin­ digkeit rotierender Luftstrom in der Umgebung der Einlaßöff­ nung 6a der Spindel entsteht.

Dieser Luftstrom rotiert innerhalb der Kammer 11, worauf er unter langsamerer Rotation innerhalb der konischen Kammer 12 sich nach außen verteilt und auf die Luftaustrittsöffnung 15 zugeleitet wird, durch die er austritt. Gleichzeitig erzeugt dieser Luftstrom einen Saugluftstrom, der vom Klemmpunkt N der Vorderwalzen 20 in den Hohlbereich des Gehäuses 3 führt.

Weiterhin ist an der Innenwand des Düsenblockes 23 ein Wasserzufuhr-Führungsblock 13 befestigt. Ein Ende des Führungsblocks 13 ragt in Form eines Stabes mit geringem Durchmesser über den Block heraus. An einer Seite des Blockes 13 befindet sich ein Einschnitt, der einen an dem Düsenblock 23 anliegenden Spalt 24 bildet, der als Führungskanal für das Faserband S dient.

Der Wasserzufuhr-Führungsblock 13 weist eine Längsbohrung auf, die einen Wasserzuführweg 22 bildet, der auf der Mittelachse des Kanals 10 der Spindel 6 liegt. Durch einen Schlauch 31 wird dem Wasserzuführweg 22 Wasser zugeführt. Dadurch wird dem Faden Wasser zugeführt, um die zulässige Feuchte des Fadens (8,5% des Fadengewichts) sicherzustellen, womit die Festigkeit des Fadens erhöht wird. Ebenso ist es möglich, dem Wasser Öl beizumischen. Der Durchmesser des Zuführweges 22 liegt vorzugsweise unter 1 mm und die zu­ geführte Wassermenge bei 98 cm³/h. Es wurde in Betracht gezo­ gen, daß Wasser gemeinsam mit der Luft aus den Düsen 17, die einen rotierenden Strahl bildet, zugeführt wird, anstatt das Wasser einem Zentralbereich des Fadens zuzuführen. Diese Art der Wasserzufuhr ist jedoch nicht vorzuziehen, da Wasser an den Fasern und an der Innenseite der Vorrichtung anhaftet und die Fasern so an der Innenseite der Vorrichtung haften blei­ ben. Ein Wasserreservoir, das der Oberfläche des Fadens Was­ ser zuführt, kann innerhalb des Kanals 10 der Spindel 6 vor­ gesehen sein.

Die Spitze des hohlnadelartigen Stiftes 13a des Führungs­ blocks 13 ist gegenüber der Einlaßöffnung 6a der Spindel 6 angeordnet. In Fig. 2 ist der Fall dargestellt, in dem die Spitze des Stiftes 13a geringfügig durch die Einlaßöffnung 6a in den Kanal 10 der Spindel 6 eingeführt ist. Diese Anordnung ist bevorzugt, und der so hergestellte Faden zeigt ein äußeres Erscheinungsbild, das dem eines ringgesponnenen Fadens sehr nahe kommt. In Abhängigkeit der Be­ triebsbedingungen kann jedoch auch eine Position gewählt wer­ den, die von der Einlaßöffnung 6a entfernter liegt, womit ebenfalls die Herstellung von Fäden möglich ist, deren äu­ ßeres Erscheinungsbild dem eines ringgesponnenen Fadens nahe­ kommt. Diese Fäden sind auch hinsichtlich ihrer Festigkeits­ eigenschaften ringgesponnenen Fäden keineswegs unterlegen.

Der aus dem Wasserzufuhr-Führungsblock 13 herausragende Stift 13a hat die Funktion eines sogenannten Falschkerns, der das Fortpflanzen der Drehung im nachfolgend beschriebenen Fadenbildungsprozeß verhindert oder vorübergehend die Funktion eines Kernfaserbündels übernimmt, wobei durch dessen Funktion die Bildung eines nicht gedrehten Kernfaserbündels verhindert wird, das im herkömmlichen, luftgesponnenen Bündelfaserfaden auftritt, so daß der Faden nur aus den tatsächlich umschlungenen bzw. umschlingenden Fasern gebildet wird.

Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Abdeckung.

Zur Messung der Eigenschaften des Fadens wurde unter folgen­ den Bedingungen ein Faden hergestellt:
Fadengeschwindigkeit: 100 m/min, Gesamtverstreckung: 68, Ver­ hältnis der Umfangsgeschwindigkeit von Abzugswalzen zu der der Vorderwalzen: 0,98, Grobheit des einer Spindel zugeführten Faserbündels: 28 G/Y, Düsendurchmesser: 0,6 mm - 6 Düsen, Lufteinstrahlwinkel: 45°, Einstrahldruck: 392,266 kPa (4 kg/cm²), Durchmesser des hohlnadelförmigen Wasserzuführstiftes des Führungsblocks: 1,2 mm, Durchmesser des Wasserzufuhrkanals: 0,2 mm, zugeführte Wassermenge: 89 cm³/h.

Die Ergebnisse (Durchschnittswerte) sind in nachfolgender Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, daß der getrocknete Faden schwach ist und durch Zufuhr von Wasser durch den Wasserzu­ fuhrkanal des Führungsblocks die Festigkeit des Fadens und die Drehungszahl deutlich verbessert sowie die Dehnung verringert werden kann.

Nachfolgend wird dem Herstellungsablauf von Fäden mit der Spinnvorrichtung A zur Herstellung von Fäden mit echter Dre­ hung erläutert.

Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt, wird das von dem Verstreckwerk D verstreckte und zwischen den Vorderwalzen 20 auslaufende Fa­ serband S durch einen Saugluftstrom durch den Spalt 24 zwi­ schen dem Wasserzufuhr-Führungsblock 13 und dem Düsenblock 23 in die Vorrichtung eingetragen. Vor dem Austragen des Faserbandes S zwischen den Vorderwalzen 20 wird die Spitze eines nicht dargestellten Saugrohres auf eine Austragöffnung 30 der Abdeckung 21 aufgesetzt, um in der Spindel 6 einen Saugluftstrom zu erzeugen. Entsprechend wird das Faserband S, das sich in dem Spalt 24 bewegt, gleichmäßig durch den Saugluftstrom in die Spindel 6 eingesogen.

Durch Bewegen des Saugrohres wird der in das Saugrohr ange­ saugte Faden, der die Spindel 6 durchlaufen hat, in eine Fa­ denverbindeeinrichtung eingelegt und mit einem von einem wei­ teren Saugrohr angelieferten Fadenendteil auf der Auflaufspu­ lenseite verbunden.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Abzugswalzen, die in Faden­ laufrichtung der Austragöffnung 30 der Abdeckung 21 nachge­ ordnet sind, ist so eingestellt, daß sie geringfügig höher ist als die der Vorderwalzen 20, so daß während des Spinnvor­ gangs an das die Spinnvorrichtung durchlaufende Faserband S ständig eine gewisse Spannung angelegt ist.

Das Faserband S wird in die Einlaßöffnung 6a der Spindel 6 durch Beaufschlagung mit einem aus den Düsen 17 austretenden Luftstrom eingeführt und dem Einfluß eines Druckluftstroms unterworfen, der sich in der Nähe der Einlaßöffnung 6a der Spindel 6 dreht, womit das Faserband S zeitweilig geringfügig in dieselbe Richtung gedreht wird. Dabei kann das Faserband S die von dem stabartigen, von dem Wasserzufuhr-Führungsblock 13 vorragenden Stift 13a ausgefüllten Raum nicht einnehmen. Zu diesem Zeitpunkt wird dem zentralen Bereich des Faserbandes S durch den Wasserzuführweg 22 des Führungsblocks 13 Wasser zugeführt. Entsprechend sind alle Fasern gezwungen, sich um den stiftartig vorragenden Wasserzuführweg anzuordnen, sind unmittelbar dem Druckluftstrom ausgesetzt und an jeder Stelle des gesamten äußeren Umfangs abgehoben, und die im Inneren positionierten Fasern sind ebenfalls dem Luftstrom ausgesetzt, wodurch sie mit einer vom Faserband S abhebenden Kraft beaufschlagt werden. Befindet sich jedoch das äußerste Faserende an der Einlaßöffnung 6a der Spindel 6, so kann das Faserende nicht ohne weiteres abgehoben werden, da es, wie vorstehend erläutert, einer vorübergehenden Drehung unterworfen ist. Das rückwärtige bzw. andere Ende der Faser wird noch nicht abgehoben, da es zwischen den Vorderwalzen 20 eingeklemmt ist oder von den Düsen 17 weit genug entfernt ist, so daß es dem Einfluß des Druckluftstromes nur in geringem Maße ausgesetzt ist. Dieses Faserende f1 wird erst vom Faserband S abgehoben, wenn es zwischen den Vorderwalzen 20 ausläuft und von diesen freige­ geben wird und in eine Position gelangt, in der es dem Druck­ luftstrom voll ausgesetzt ist. Das abgehobene Faserende f1 wird durch den Einfluß des Luftstromes einmal oder mehrmals um die Einlaßöffnung 6a der Spindel 6 geschlungen, nachdem es abgehoben wurde, und kontinuierlich geringfügig um einen ko­ nischen Bereich 6b der Spindel 6 geschlungen, worauf es, ge­ führt von dem Rotationskörper 9, sich nach außen erstreckt.

Im weiteren läuft das Faserband S in Fig. 2 in Fadenabzugs­ richtung, wobei sich die Spindel 6 weiterhin dreht, so daß dadurch das hintere Ende der Faser nach und nach eingezogen wird, während es um das Faserband S geschlungen wird. Dadurch wird die Faser spiralförmig um das Faserband S geschlungen und das Faserband S zu einem gesponnenen Faden Y umgeformt, der durch den Kanal 10 durchtritt.

Die Umschlingungsrichtung der Faser wird in Abhängigkeit von der Ausrichtung der Düsen 17 und der Drehrichtung der Spindel 6 bestimmt. Vorzugsweise ist die Drehrichtung des aus den Düsen 17 austretenden Luftstroms gleich eingestellt wie die Drehrichtung der Spindel 6, so daß die Umschlingungsrichtung der umschlingenden Faser nicht gestört ist und das äußerste Faserende nicht abgehoben wird.

Wie vorstehend erläutert, wird mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung die Drehung, die dazu neigt, sich von der Spindel 6 auf die Vorderwalzen 20 zu fortzupflanzen, durch den vorragenden Wasserzufuhrstift 13a des Führungsblocks 13 daran gehindert, sich fortzupflanzen, und das aus den Vorderwalzen 20 auslaufende Faserband S unterliegt keiner falschen Drehung, sondern die Fasern werden zum Großteil als umschlingende Fasern angeordnet. Dies wird durch die Tatsache bestätigt, daß beim Fehlen des vorragenden Wasserzufuhrstifts 13a in Laufrichtung des Fadens bei dem in der Breite der Walzen gesehenen mittleren Bereich eines aus den Vorderwalzen 20 auslaufenden flachen Faserbandes Streifenabschnitte produziert werden.

Während bei vorstehend beschriebener Ausführungsform eine Vorrichtung der Art erläutert wurde, in der die Drehung durch die Spindel verliehen wird, sei angemerkt, daß die Erfindung auch im Zusammenhang mit anderen Vorrichtungen einsetzbar ist, beispielsweise mit einer Vorrichtung zur Herstellung von Bündelfaserfäden, die mit zwei Düsen versehen ist und am Einlaß der ersten Düse ein Führungsbauglied aufweist, einer Vorrichtung mit Düsen und einer Klemmriemendreheinrichtung, und, je nach den Bedingungen, in einer Spinnvorrichtung mit einer Düse. Die Spindel 6 unterstützt das Erteilen der Dre­ hung an den Faden. Auch wenn diese nicht in Umdrehung gesetzt wird, kann in Abhängigkeit von der Fadenart eine Fadenher­ stellung erfolgen. Entsprechend ist es nicht unbedingt erfor­ derlich, die Spindel 6 in Umdrehung zu versetzen.

Mit der dem vorstehend beschriebenen Aufbau entsprechenden Erfindung sind folgende vorteilhafte Auswirkungen erzielbar:

Durch eine einfache Einrichtung ist eine erforderliche Was­ sermenge auf wirksame Weise dem Faden zuführbar, ohne daß im Inneren der Spinnerei eine hohe Feuchte herrschen müßte oder daß ein getrennter Raum zur Zufuhr von Feuchtigkeit vorgese­ hen sein müßte. Die Spinneigenschaften werden verbessert, und darüber hinaus haften weder Wasser noch Fasern an der Vor­ richtung an. Damit lassen sich die Herstellungskosten be­ trächtlich absenken.

Claims (6)

1. Spinnvorrichtung mit einer einen Durchgangskanal (10) für ein Faserband (S) aufweisenden Spindel (6), einem Düsenblock (23), der gegenüber dem Einlaß (6a) der Spindel (6) angeordnet ist und einen Führungskanal für das Faserband (S) aufweist, und mit Luftstrahldüsen (17), die auf den Einlaß (6a) der Spindel (6) gerichtet sind, gekennzeichnet durch einen Wasserzufuhr-Führungsblock (13), der im Düsenblock (23) angeordnet ist und einen Wasserzuführweg (22) aufweist, dessen Öffnung gegenüber dem Einlaß (6a) der Spindel (6) angeordnet ist.

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzufuhr-Führungsblock (13) an der Innenwand des Düsenblocks (23) befestigt ist, dessen eines Ende stabförmig in Form eines Stiftes (13a) mit kleinem Durchmesser überragend ausgebildet ist.

3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des überragenden Stiftes (13a) des Wasserzufuhr- Führungsblockes (13) dem Einlaß (6a) der Spindel (6) gegenüberliegend angeordnet ist.

4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzufuhr-Führungsblock (13) in Längsrichtung mit einer als Wasserzuführweg (22) dienenden Bohrung versehen ist, die auf einer Geraden mit der Mittelachse der Spindel (6) liegt.

5. Spinnvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des überragenden Stiftes (13a) des Wasserzufuhr- Führungsblocks (13) in einer Position angeordnet ist, die geringfügig innerhalb der Einlaßöffnung (6a) im Kanal (10) der Spindel (6) liegt.

6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des Führungsblockes (13) ausgeschnitten ist, so daß am Düsenblock (23) anliegend ein Spalt (24) gebildet wird, der als Führungskanal für das Faserband (S) dient.