DE4300536A1 - Garniturring für Auflösewalzen von OE-Spinnmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Garniturring für Auflösewalzen von OE-Spinnmaschinen, der auf seinem Umfang mit einstückig daran angeformten Zähnen versehen ist, deren Zahnbrüste und Zahnrücken von im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Einschnitten und deren zur Zahnspitze hin jeweils mit einer Neigung zur Radialen aufeinander zulaufende Seitenflanken von im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Gassen, die tiefer als die Einschnitte sind, derart begrenzt werden, daß die Seitenflanken in durchlaufende Seitenwände der Gassen übergehen.

Die Ausbildung der Garnitur einer Auflösewalze hat einen erheb­ lichen Einfluß auf die Qualität des OE-Spinnens. Mittels der Garnitur der Auflösewalze wird ein als Faserband zugeführtes Fasermaterial zu Einzelfasern aufgelöst, die dann weiter zu einem Spinnorgan transportiert werden. Durch die Garnitur der Auflöse­ walze muß einerseits erreicht werden, daß das Fasermaterial möglichst vollständig zu Einzelfasern aufgelöst wird, wobei jedoch andererseits darauf geachtet werden muß, daß die Fasern so wenig wie möglich geschädigt, insbesondere gekürzt werden. Ferner muß die Garnitur so ausgebildet sein, daß sich die Fasern nach einem vorgegebenen Weg entlang des Umfangs der Auflösewalze von den Zähnen lösen können, so daß sie vorzugsweise über einen Faserkanal zu dem Spinnorgan transportiert werden können.

Garniturringe der eingangs genannten Art sind durch die DE 38 27 344 A1 bekannt. Aus dem Außenumfang des ringförmigen Grundkörpers sind die Zähne spanabhebend herausgearbeitet, wobei im wesent­ lichen in axialer Richtung verlaufende Einschnitte und im we­ sentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Gassen entstanden. Die Gassen sind dabei tiefer als die Einschnitte. Durch diese Tiefenunterschiede soll neben einem verbesserten Fasertransport gleichzeitig auch ein verbessertes Faserablösen an der Abgabe­ stelle erzielt werden. Die Seitenflanken der Zähne verlaufen in geradliniger Verlängerung zu den Seitenwänden der Gassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Zahnform noch weiter zu verbessern und zum einen ein gutes Auskämmen des Faserbandes zu Einzelfasern zu gewährleisten und zum anderen sicherzustellen, daß sich die Fasern an vorbestimmter Stelle leicht aus der Garnitur lösen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Neigung der Seitenflan­ ken der Zähne zumindest im Bereich der Zahnspitzen kleiner ist als die Neigung der Seitenwände der Gassen.

Durch die Maßnahmen der Erfindung sind somit die Zähne im Bereich der Zahnfüße deutlich breiter als im Bereich der Zahnspitzen. Die deutliche Verjüngung an den Zahnspitzen stellt sicher, daß das Faserband gut zu Einzelfasern aufgelöst wird. Die im Bereich des Zahnfußes vergrößerte Neigung der Seitenwände der Gassen unter­ stützt die Fliehkraftwirkung für die Faserabgabe, beispielsweise am Einlauf in einen Faserkanal. Je größer der Neigungswinkel ist, desto leichter leichter lösen sich die Fasern aus der Garnitur, und die gefürchteten Umlauffasern, die sich qualitätsmindernd auswirken, können vermieden werden. Allerdings muß die Größe der Neigung durch Versuche optimiert werden, damit es nicht passiert, daß sich die Fasern vorschnell aus der Garnitur lösen, bei­ spielsweise etwa schon im Bereich einer Schmutzabscheideöffnung. Durch die mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen verbreiterte Brustbreite der Zähne ergibt sich außerdem ein geringerer Ver­ schleiß, da die den Verschleiß verursachenden Fasern auf einer größeren Fläche aufliegen.

Die Neigung der Seitenwände und der Seitenflanken kann zur Zahnspitze hin kontinuierlich abnehmen. Aus Sicht einer günstigen Fertigung ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Neigung der Seitenwände der Gassen mit einer Knickkante in die Neigung der Seitenflanken übergeht. Dies kann an der Knickkante mit einem mehr oder weniger großen Radius geschehen.

Bei einer ersten Ausführung fällt die Knickkante mit dem Übergang von den Seitenwänden in die Seitenflanken zusammen. Dies bedeu­ tet, daß die Neigung sich genau an derjenigen Stelle sprungartig ändert, wo die Seitenflanken der einzelnen Zähne in die durch­ laufenden Seitenwände der Gassen übergehen. Bei einer anderen Ausgestaltung befindet sich die Knickkante im Bereich der Seitenflanken. Die letztgenannte Ausführung führt zu einem noch besseren Ablösen der Fasern aus der Garnitur, jedoch besteht hier schon unter Umständen die Gefahr, daß sich die Fasern vorzeitig aus der Garnitur lösen. Wo die Knickkante in der Praxis genau liegen soll, hängt von den jeweiligen Umständen ab, beispiels­ weise dem Durchmesser und der Drehzahl der Auflösewalze oder dem zu verspinnenden Fasermaterial. Auch die Zahnhöhe spielt dabei eine Rolle.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die jeweilige Neigung der Zahnflanken der Zähne und der Seiten­ wände der Gassen - bis auf einen Krümmungsradius im Gassengrund - konstant ist. Dies erleichtert zum einen die Fertigung, während zum anderen eine Trennung der spinntechnologischen Bereiche der Zähne vorgegeben ist, nämlich in einen Bereich der guten Aus­ kämmwirkung an der Zahnspitze, und einen Bereich des erleich­ terten Faserablösens.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Neigung der Seitenflanken der Zähne und der Seitenwände der Gassen symmetrisch zur Radialen verläuft. Dies führt dazu, daß die von der Garnitur transportierten Fasern auf jeder Seiten­ flanke der Zähne gleich behandelt werden. Dadurch wird eine verbesserte Gleichmäßigkeit der Faserauflösung gewährleistet.

Vorteilhaft läuft die Neigung der Seitenflanken der Zähne zu einer schmalen Zahnspitze von maximal 0,2 mm Länge aus. Dadurch wird die Garnitur sehr aggressiv, so daß eine gute Auskämmwirkung beim Auflösen eines Faserbandes zu Einzelfasern gewährleistet wird.

Zweckmäßig beträgt die Neigung der Seitenflanken der Zähne das Drei- bis Sechsfache der Neigung der Seitenwände der Gassen. Dabei wird insbesondere dem Umstand Rechnung getragen, daß man den Bereich der Zahnspitzen im Vergleich zu herkömmlichen bewähr­ ten Garnituren unverändert läßt und das bessere Ablösen der Fasern aus der Garnitur insbesondere in den Bereich des Zahnfußes verlagert.

Bevorzugt liegt die Neigung der Seitenflanken der Zähne in der Größenordnung von 4° zur Radialen. Eine solche Ausgestaltung hat sich insbesondere für Zähne, die spanabhebend aus einem ringar­ tigen Grundkörper herausgearbeitet werden, bewährt. Dabei kann die Neigung der Seitenwände der Gassen vorteilhaft in der Größenord­ nung von 15° bis 22° zur Radialen liegen. Diese Ausgestaltung macht noch einen günstigen Übergang des Gassengrundes zu zwei benachbarten Zähnen möglich.

Zweckmäßig ist vorgesehen, daß die Tiefe der Gassen das 1,4- bis 1,7-fache der Tiefe der Einschnitte beträgt. Durch diese Ausge­ staltung dringen insbesondere solche Fasern, die um die Brust­ seite der Zähne herumgeschlungen sind, nicht in unerwünschter Weise bis auf den Gassengrund vor. Gleichzeitig aber werden für solche Fasern, die sich in den Gassen befinden, größere Flächen geschaffen, an denen eine Mitnahme infolge von Reibung möglich wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Abstand der Knickkante bis zum Gassengrund - von der Zahnspitze gemessen - das 0,4- bis 0,7-fache der Tiefe der Gassen beträgt. Diese Ausgestaltung hat sich aufgrund von Versuchen herauskri­ stallisiert. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Seitenflanken zweiter benachbarter Zähne über einen konstanten Krümmungsradius miteinander verbunden sind, der im Bereich des Gassengrundes etwa 0,5 bis 0,6 mm beträgt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Garniturring einer Auflö­ sewalze,

Fig. 2 einen stark vergrößerten Radialschnitt durch den Garni­ turring im Bereich der Zähne entsprechend der Schnittfläche II-II der Fig. 1,

Fig. 3 in ebenfalls stark vergrößertem Maßstab einen Axial­ schnitt durch den erfindungsgemäßen Garniturring im Bereich der Zähne entsprechend der Schnittfläche III-III der Fig. 2,

Fig. 4 einen Axialschnitt ähnlich Fig. 3 bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Schnittfläche V-V der Fig. 3,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Schnittfläche VI-VI der Fig. 4,

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines OE- Spinnaggregates im Bereich einer Auflösewalze.

Der Garniturring 1 nach Fig. 1 bis 3 ist auf seinem Außenum­ fang mit einer Garnitur 2 von Zähnen 3 versehen, die spanabhebend aus dem Garniturring 1 herausgearbeitet sind. Dies ist insbeson­ dere nach einem Härten des Garniturringes 1 durch Schleifen geschehen.

In den Außenumfang des Garniturringes 1 sind Gassen 4 eingearbei­ tet, die im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen. Diese Gassen 4 sind so in den Außenumfang eingearbeitet, daß sie eine Wendel mit einer flachen Steigung bilden.

In den Außenumfang ist außerdem eine Vielzahl von in axialer Richtung verlaufenden Einschnitten 5 eingearbeitet. Die Gassen 4 begrenzen die Zähne 3 der Garnitur 2 bezüglich der seitenflanken 6 und 7. Die Einschnitte 5 begrenzen die Zähne 3 bezüglich der Zahnbrust 8 und des Zahnrückens 9. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist die Zahnbrust 8 der Zähne 3 bezüglich der Drehrichtung A vorwärts gekrümmt, wobei die Zähne 3 im Bereich der Zahnfüße 11 mit einer annähernd radial gerichteten Zahnbrust 8 beginnen, die weiter außen stark nach vorne geneigt ist. Der Übergang zwischen dem Zahnrücken 9 des vorausgehenden Zahnes 3 zu der Zahnbrust 8 des nachfolgenden Zahnes 3 ist mit einem Radius gleichmäßig verrundet.

Die Seitenflanken 6 und 7 der Zähne 3 verlaufen mit einer Neigung zur Radialen 12, wobei sie in Richtung nach außen zur Zahnspitze 13 hin aufeinander zulaufen. Die Zahnspitze 13 ist etwas abge­ flacht. Im Bereich des Zahnfußes 11 gehen die Seitenflanken 6 und 7 in die Seitenwände 15 und 16 der Gassen 4 über, die einen Gassengrund 14 aufweisen, der mit einem großen Radius verrundet ist. Wie ersichtlich, sind die Gassen 4 in radialer Richtung deutlich tiefer als die Einschnitte 5.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Seitenwände 15 und 16 der Gassen 4 gegenüber der Radialen 12 stärker geneigt als die Seitenflanken 6 und 7 der Zähne 3. Die Neigung der Seitenwände 15 und 16 geht an einer Knickkante 17, die mit dem Übergang von den Seitenwänden 15 und 16 in die Seitenflanken 6 und 7 zusammen­ fällt, in die kleinere Neigung der Seitenflanken 6 und 7 über. Dadurch wird sichergestellt, daß insbesondere die sich in den Gassen 4 befindenden Fasern genügend leicht aus der Garnitur 2 lösen können. Die geringere Neigung der Seitenflanken 6 und 7 im Bereich der Zahnspitze 13 gewährleistet aber dennoch, daß eine gute Auskämmwirkung erzielt wird, mit der ein Faserband zu Einzelfasern aufgelöst wird.

Bei einer anderen Ausführung gemäß Fig. 4 fällt der Beginn des Zahnfußes 11′ nicht mit der Knickkante 17′, mit der die Seiten­ wände 15′ und 16′ der Gassen 4′ in die Seitenflanken 6′ und 7′ der Zähne 3′ übergehen, zusammen. Vielmehr ist die Knickkante 17′ weiter zur Zahnspitze 13′ hin verlagert. Dies führt nicht nur zu einer noch weiter verbesserten Ablösung der Fasern von den Zähnen 3′, sondern sorgt auch im Bereich des Zahnfußes 11′ für einen geringeren Verschleiß, da an dieser Stelle der Querschnitt vergrößert ist. Die Erfahrung hat nämlich gezeigt, daß insbeson­ dere im Bereich der Zahnfüße 11 und 11′ der Verschleiß der Garnitur 2 besonders groß ist.

Wie insbesondere die Fig. 5 und 6 deutlich machen, ist die Zahnbrust 8′ im Bereich des Zahnfußes 11′ nach Fig. 4 deutlich breiter als die Zahnbrust 8 im Bereich des Zahnfußes 11 nach Fig. 3. Eine Faser 18′ hat bei einem Zahn 3′ nach Fig. 4 und 6 im Bereich des Zahnfußes 11′ somit eine größere Auflagefläche als eine Faser 18 an einem Zahnfuß 11 nach Fig. 3 und 5.

Wie den Fig. 3 und 4 weiterhin zu entnehmen ist, ist die Neigung der Seitenwände 15 und 16 der Gassen 4 bzw. der Seiten­ wände 15′ und 16′ der Gassen 4′, von der jeweiligen Rundung am Gassengrund 14 bzw. 14′ abgesehen, konstant. Außerdem ist er­ sichtlich, daß die Zähne 3 und 3′ bezüglich der. Radialen 12 vollkommen symmetrisch sind. Sie laufen zu einer schmalen Zahn­ spitze 13 bzw. 13′ von maximal 0,2 mm Länge aus.

Der bisher beschriebene Garniturring 1 kann bei einer Auflöse­ walze 19 nach Fig. 7 angebracht werden. Die Auflösewalze 19 dient dazu, ein Faserband 20 in Einzelfasern 18 aufzulösen. Über eine ein Pfeilrichtung B drehbar angetriebene Zuführwalze 28 wird das Faserband 20 in Form eines Faserbartes 24 einer in Pfeilrich­ tung A wesentlich schneller laufenden Auflösewalze 19 dargeboten. Dabei erfolgt die Auflösung zu den Einzelfasern 18.

Die Zuführwalze 28 bildet mit einem federnd an sie angedrückten Zuführtisch 21 eine Klemmlinie. Der Zuführtisch 21, der um eine ortsfeste Achse 23 verschwenkbar ist, trägt noch einen Verdichter 22.

Der Umfang der Auflösewalze 19 ist weitgehend von einem Auflöse­ walzengehäuse 25 umgeben, welches der Kontur der Auflösewalze 19 angepaßt ist.

Etwa diametral der Zuführwalze 28 gegenüber beginnt im Auflöse­ walzengehäuse 25 ein Faserzuführkanal 26. In diesem Bereiche müssen die Fasern 18 aus der Garnitur 2 abgelöst werden. Dies wird mit den Maßnahmen der Erfindung erleichtert. Dabei muß jedoch darauf geachtet werden, daß nicht schon vorher im Bereich der Schmutzabscheideöffnung 27 Fasern unerwünscht ausgeschieden werden.

Claims (13)

1. Garniturring für Auflösewalzen von OE-Spinnmaschinen, der auf seinem Umfang mit einstückig daran angeformten Zähnen verse­ hen ist, deren Zahnbrüste und Zahnrücken von im wesentlichen in axialer Richtung verlaufenden Einschnitten und deren zur Zahn­ spitze hin jeweils mit einer Neigung zur Radialen aufeinander zulaufende Seitenflanken von im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Gassen, die tiefer als die Einschnitte sind, derart begrenzt werden, daß die Seitenflanken in durchlaufende Seiten­ wände der Gassen übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) der Zähne (3; 3′) zumindest im Bereich der Zahnspitzen (13; 13′) kleiner ist als die Neigung der Seitenwände (15, 16; 15′, 16′) der Gassen (4; 4′).

2. Garniturring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenwände (15, 16; 15′, 16′) der Gassen (4; 4′) mit einer Knickkante (17; 17′) in die Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) übergeht.

3. Garniturring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Knickkante (17) mit dem Übergang von den Seitenwänden (15, 16) in die Seitenflanken (6, 7) zusammenfällt.

4. Garniturring nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Knickkante (17′) im Bereich der Seitenflanken (6′, 7′) befindet.

5. Garniturring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) der Zähne (3; 3′) und der Seitenwände (15, 16; 15′, 16′) der Gassen (4; 4′) - bis auf einen Krümmungsradius im Gassengrund (14; 14′) - konstant ist.

6. Garniturring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) der Zähne (3; 3′) und der Seitenwände (15, 16; 15′ 16′) der Gassen (4; 4′) symmetrisch zur Radialen (12) verläuft.

7. Garniturring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) der Zähne (3; 3′) zu einer schmalen Zahnspitze (13; 13′) von maximal 0,2 mm Länge ausläuft.

8. Garniturring nach einem dem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) der Zähne (3; 3′) das Drei- bis Sechsfache der Neigung der Seitenwände (15, 16; 15′ 16′) der Gassen (4; 4′) beträgt.

9. Garniturring nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenflanken (6, 7; 6′, 7′) der Zähne (3; 3′) in der Größenordnung von 4° zur Radialen (12) liegt.

10. Garniturring nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Seitenwände (15, 16; 15′, 16′) der Gassen (4; 4′) in der Größenordnung von 15° bis 22° zur Radialen liegt.

11. Garniturring nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Gassen (4; 4′) das 1,4- bis 1,7-fache der Tiefe der Einschnitte (5) beträgt.

12. Garniturring nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Knickkante (17; 17′) bis zum Gassengrund (14; 14′) - von der Zahnspitze (13; 13′) gemessen - das 0,4- bis 0,7-fache der Tiefe der Gassen (4; 4′) beträgt.

13. Garniturring nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius des Gassengrundes (14; 14′) etwa 0,5 bis 0,6 mm beträgt.