DE4304151A1 - Vorrichtung zum OE-Rotorspinnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum OE-Rotorspinnen mit einem Spinnrotor, der eine Fasersammelrille und eine Fasergleit­ fläche aufweist, die mit wenigstens einer bezüglich der Ebene der Fasersammelrille geneigt verlaufenden Strukturierung versehen ist und gegen die im Abstand von der Fasersammelrille die Mündung eines Faserzuführkanals in Drehrichtung des Spinnrotors gerichtet ist.

Die beim OE-Rotorspinnen auf der Fasergleitfläche eines Spinnro­ tors auftreffenden zugespeisten Fasern werden zum einen in Drehrichtung des Spinnrotors umgelenkt und dabei beschleunigt und zum anderen entlang der Fasergleitfläche der Fasersammelrille zugeführt. Es ist heute allgemeiner Kenntnisstand, daß die Fasern dabei in deutlicher Neigung auf der Fasergleitfläche in die Fasersammelrille gleiten. Dies liegt daran, daß die Fasern in der Regel mit ihrem Kopfende bereits Kontakt mit der Fasergleitfläche haben, während sich das hintere Ende noch in der Mündung des Faserzuführkanals befindet. Man geht deshalb auch davon aus, daß die Fasern mit ihrem Kopfende zuerst in der Fasersammelrille eintreffen, während sich das hintere Ende noch auf der Faser­ gleitfläche befindet.

Im Zuge der Entwicklung zu immer höheren Drehzahlen der Spinnro­ toren wurden die Durchmesser der Spinnrotoren kleiner. Dies zwang dazu, die üblicherweise sich konisch zur Fasersammelrille erwei­ ternde Fasergleitfläche immer steiler zu machen, damit für das Einführen der Mündung des Faserzuführkanales in das Innere des Spinnrotors noch eine genügend große Öffnung übrig blieb. Je steiler jedoch die Fasergleitfläche, das heißt je geringer deren Konizität ist, desto kleiner wird die Fliehkraftkomponente, die bisher ausschließlich dem Überführen der Fasern in die Fasersam­ melrille diente. Damit besteht bei kleineren Spinnrotoren die Gefahr, daß die Gleitbewegung der Fasern auf der Fasergleitfläche nicht mehr genügend regelmäßig ist, so daß Garnfehler entstehen.

Durch die DE 34 29 512 A1 ist eine eingangs beschriebene Vor­ richtung bekannt, die einen Spinnrotor enthält, dessen konisch sich zur Fasersammelrille erweiternde Fasergleitfläche mit Strukturierungen in Form von spiraligen Bändern versehen ist, deren Gleitwiderstand zur Fasersammelrille hin abnimmt. Die bekannte Druckschrift geht von der an sich nicht zutreffenden Überlegung aus, daß die auf der Fasergleitfläche auftreffenden Fasern sofort ohne großen Schlupf mitgenommen werden, wonach sie dann besonders schnell der Fasersammelrille dadurch überführt werden sollen, daß der Gleitwiderstand zwischen der Fasergleit­ fläche und den Fasern zur Fasersammelrille hin abnimmt. Die bekannte Druckschrift macht keine Angaben über den Neigungswinkel der spiraligen Bänder in Relation zur Drehrichtung des Spinnro­ tors.

Durch die DE-OS 21 58 087 ist es bekannt, die sich konisch zur Fasersammelrille erweiternde Fasergleitfläche von Spinnrotoren mit konzentrischen Einkerbungen oder Vorsprüngen zu versehen, die ungefähr parallel zur Fasersammelrille verlaufen, gegebenenfalls auch in Form einer leicht geneigten Schraubenlinie. Bei diesem Stand der Technik wird eingeräumt, daß zwischen der Fasergleit­ fläche und den ankommenden Fasern zunächst ein beträchtlicher Unterschied in den Geschwindigkeiten besteht, der einen größeren Schlupf zur Folge hat. Bei der bekannten Vorrichtung wird deshalb versucht, die Reibung in axialer Richtung der Fasergleitfläche größer zu machen als in Umfangsrichtung, damit der spiralige Weg der auf der Fasergleitfläche in die Fasersammelrille gleitenden Fasern verlängert wird. Die verlängerte Zeit soll es den Fasern ermöglichen, auf die Umfangsgeschwindigkeit der Fasergleitfläche beschleunigt zu werden. Auch bei dieser Druckschrift gibt es keine Angaben hinsichtlich des Neigungswinkels der schrauben­ linienförmigen Strukturierung in Relation zur Drehrichtung des Spinnrotors. Die Praxis hat gezeigt, daß es für die Faserqualität nachteilig ist, wenn die Fasergleitfläche mit etwa parallel zur Fasersammelrille verlaufenden Rillen versehen ist.

Durch die DE-OS 15 10 714 ist ein nicht gattungsgemäßer Stand der Technik bekannt, der ein leicht bikonisch ausgebildetes OE- Spinnrohr ohne Fasersammelrille beschreibt, also ein Spinnorgan, welches als Vorläufer der heute üblichen Spinnrotoren angesehen werden kann. Dieses Spinnrohr wird von Fasern durchströmt, wobei die Fasern durch Fliehkraft an der Wandung des Spinnrohrs haften. Die Wandung ist mit einem Schraubengewinde versehen, wodurch die Fasern in axialer Richtung des Spinnrohres weitergefördert werden. Die hierfür erforderliche Differenzgeschwindigkeit zwischen der Wandung und den Fasern wird dadurch erreicht, daß die Wandung perforiert ist. Durch die Perforation können die Fasern bremsende Luftströme in das Innere des Spinnrohrs eintre­ ten. Ein gegen eine Fasergleitfläche gerichteter Faserzuführkanal ist bei einem solchen Spinnrohr nicht vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch bei im Durchmesser der Fasersammelrille kleineren Spinnrotoren, deren Fasergleitflächen dann nicht mehr die für ausreichende Flieh­ kräfte erforderliche Konizität haben können, dafür Sorge zu tragen, daß die Fasern schnell und sicher in die Fasersammelrille gelangen.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Neigung der Strukturierung - in Richtung auf die Fasersammelrille gesehen - der Drehrichtung des Spinnrotors entgegengerichtet ist.

Dies führt dazu, daß die Strukturierung die auf der Fasergleit­ fläche gleitenden geneigten Fasern kreuzt. Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß die auf die Fasergleitfläche zugespeisten Fasern zunächst deutlich langsamer sind als die Umfangsgeschwindigkeit der Fasergleitfläche an dieser Stelle. Es gibt zwischen den ankommenden Fasern und der Fasergleitfläche eine nicht unerhebliche Geschwindigkeitsdifferenz. Die Fasern "schwimmen" somit zunächst auf der Fasergleitfläche, bevor sie über die Reibungskräfte in Umfangsrichtung des Spinnrotors beschleunigt werden.

Durch die erfindungsgemäße Strukturierung werden die Fliehkräfte, die bei bisher üblichen Spinnrotoren ausschließlich für das Gleiten der Fasern auf der Fasergleitfläche bis in die Fasersam­ melrille verantwortlich waren, durch eine zusätzliche Förderwirkung unterstützt. Die strukturierte Fasergleitfläche drückt die Fasern entsprechend der Neigung der Strukturierung in Richtung auf die Fasersammelrille. Dies gelingt selbst bei derart gestalteten Fasergleitflächen, an denen Fliehkräfte gar nicht mehr zur Wirkung kommen. Die Förderwirkung kann, wie später noch beschrieben werden wird, allerdings nur dann zur Wirkung kommen, wenn zwischen der Fasergleitfläche und der ankommenden Faser zumindest anfänglich eine ausreichende Differenzgeschwindigkeit besteht.

Die Erfindung führt zu einer Reihe von Vorteilen. Die erfindungsgemäß strukturierte Fasergleitfläche darf steiler sein als bisher übliche Fasergleitflächen, weil es jetzt nicht mehr die Fliehkräfte allein sind, welche ein Gleiten der Fasern in die Fasersammelrille bewirken. An der offenen Seite kann die Öffnung des Spinnrotors dadurch größer gestaltet werden, so daß genügend Platz für das Einführen eines die Mündung des Faserzuführkanales enthaltenden Bauteiles besteht. Weiterhin braucht die Mündung des Faserzuführkanales nicht mehr so tief wie bisher in das Innere des Spinnrotors hineinzuragen, so daß letztlich der Streckeffekt auf die Fasern vergrößert wird. Da sich der Durchmesserunter­ schied zwischen der Fasersammelrille und dem vorderen Rotorrand verringern läßt, kann man jetzt ohne die Einlauföffnung zu verkleinern, vorteilhaft eine längere Fasergleitfläche als bisher vorsehen. Dadurch besteht nicht mehr die Gefahr, daß die Fasern vorzeitig, eventuell sogar ohne die Fasergleitfläche zu berühren, in die Fasersammelrille gelangen, was die Garnqualität ver­ schlechtern würde. Auch läßt sich jetzt das Risiko vermeiden, daß Fasern - wegen zu kurzer Fasergleitfläche - über den vorderen Rand des Spinnrotors abgesaugt werden. Das Ergebnis sind insge­ samt bessere Garnqualitäten.

Bevorzugt ist die Strukturierung durch Erhöhungen und/oder Vertiefungen der Fasergleitfläche gebildet. Die Fasern können sich mehr oder weniger der gerillten Oberfläche anpassen, und es kommt, wenn auch nur in der Andeutung, zu einer Art Formschluß. Dies bewirkt, daß die Strukturierung infolge ihrer erfindungs­ gemäßen Neigung eine Kraft auf die Fasern ausüben kann, und diese Kraft ist mit einer Komponente zur Fasersammelrille hin gerichtet. Der Grad der Neigung der Strukturierung ist im Ein­ zelfall durch Versuche zu bestimmen. Das Gleiche gilt für die Tiefe und Breite der Erhöhungen und/oder Vertiefungen. Die Vertiefungen haben zugleich den Vorteil, daß auch ein Teil der Luft befördert wird, was die Bewegung der Fasern unterstützt.

Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, daß die Strukturierung durch unterschiedliche Reibwerte gebildet ist. Die Strukturierung besteht dann also aus die Richtung der Fasern kreuzenden Streifen, zwischen denen sich der Reibungskoeffizient ändert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann als Strukturierung eine nadelartige Garnitur vorgesehen sein. Diese nadelartige Garnitur soll nur minimal aus der Fasergleitfläche hervortreten. Sie übt auf die ankommenden Fasern einen zusätzlichen Auflö­ sungseffekt aus, ähnlich wie bei einer Auflösewalze, so daß unerwünschte Faseranhäufungen beim Auftreffen der Fasern auf der Fasergleitfläche verringert werden.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Fasergleitfläche wenigstens teilweise als Zylinderfläche ausge­ bildet. Versuche haben gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Strukturierung auch bei reinen Zylinderflächen, an denen die Fliehkräfte keine zur Fasersammelrille gerichtete Komponente aufweisen, ein Fördern der Fasern in die Fasersammelrille möglich ist. Zylinderflächen lassen sich hinsichtlich der Strukturierung wesentlich leichter fertigen als konische Flächen. Insbesondere wenn der erste Teil der Fasergleitfläche als Zylinderfläche ausgebildet ist, läßt sich der Einlaufdurchmesser des Spinnrotors deutlich vergrößern, so daß der Faserzuführkanal mit einer noch größeren Komponente in Richtung der Umfangsgeschwindigkeit des Spinnrotors gerichtet werden kann. Außerdem kann der Durchmesser der Mündung des Faserzuführkanals so groß gemacht werden, wie dies für den erforderlichen Luftdurchsatz nötig ist.

Zweckmäßig ist vorgesehen, daß die Fasergleitfläche wenigstens in dem der Fasersammelrille unmittelbar vorangehenden Bereich als sich zur Fasersammelrille hin erweiternde Kegel fläche ausgebildet ist. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Fasern in der Nähe der Fasersammelrille bereits etwa die Beschleunigung der Fasergleitfläche angenommen haben, wodurch die durch die Strukturierung hervorgerufene Förderwirkung nachläßt. Spätestens ab diesem Zeitpunkt ist es somit erforderlich, daß die Fliehkraft das Fördern der Fasern in die Fasersammelrille übernimmt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Neigung der Fasergleitfläche - im Axialschnitt des Spinnrotors - zur Fasersammelrille hin zunimmt. Dort, wo noch auf der Faser­ gleitfläche eine Differenzgeschwindigkeit zwischen der Faser­ gleitfläche und der ankommenden Faser besteht, wo also die Förderwirkung der Strukturierung am stärksten ist, ist die Fasergleitfläche steiler ausgebildet als weiter zur Fasersammel­ rille hin, wo die Förderwirkung der Strukturierung abnimmt und wo also die Fliehkraftunterstützung benötigt wird, die ja mit stärkerer Konizität zunimmt. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß der Durchmesser des Spinnrotors - bei ansonsten gleichem Durch­ messer der Fasersammelrille - am Rotoreinlauf größer gestaltet werden kann. Somit gibt es auch bei kleinsten Durchmessern der Fasersammelrille genügend Platz für das Einführen eines Faserzuführkanales bis an die Fasergleitfläche heran. Derart gestaltete Fasergleitflächen - allerdings ohne jegliche Strukturierung - sind durch die DE-OS 17 10 042 an sich bekannt.

Mitunter kann es günstig sein, wenn das der Fasersammelrille abgewandte Ende der Fasergleitfläche in axialer Richtung, zur Fasersammelrille hin, sich konisch verjüngend ausgebildet ist. In diesem Falle muß die Faser zur Fasersammelrille hin sogar eine durch die Fliehkraft hervorgerufene kleine Gegenkraft überwinden, was jedoch in diesem Bereich durch die starke Wirkung der Strukturierung möglich wird. Eine solche Ausgestaltung der Fasersammelrille kann es unter Umständen erleichtern, das die Mündung des Faserzuführkanals enthaltende und die offene Vorder­ seite des Spinnrotors abdeckende Bauteil abzuschwenken.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es günstig sein, wenn die Mündung des Faserzuführkanals in einem in das Innere des Spinnrotors teilweise hineinragenden Bauteil angeordnet ist, welches im Bereich der Mündung bis nahe an die Fasergleitfläche heranreicht und welches in axialer Richtung, zur Fasersammelrille hin, vorzugsweise sich konisch erweiternd ausgebildet ist, wie dies an sich durch die DE 36 36 182 A1 bekannt ist. Bei dieser Ausgestaltung kann die aus dem Faserzuführkanal austretende Transportluft besser aus dem Spinnrotor entweichen, und es wird sicher vermieden, daß irgendwelche Fasern, ohne Kontakt mit der Fasergleitfläche zu bekommen, direkt in die Fasersammelrille geschossen werden.

Zweckmäßig kann das Bauteil in dem Bereich, in welchem es in den Spinnrotor hineinragt, ebenfalls mit einer Strukturierung verse­ hen sein. Dieses Bauteil ist stationär. Da die Luft, vom Spinn­ rotor angetrieben, sich ebenfalls kreisförmig bewegt, kann durch eine solche zusätzliche Strukturierung eine spiralige Luftbewe­ gung erzeugt werden, und zwar mit dem Ziel, die Fasern noch besser zur Fasersammelrille hin zu transportieren. Auch ist es möglich, in einem solchen Falle mit einem relativ engen Spalt zwischen dem in den Spinnrotor hineinragenden Bauteil und der Fasergleitfläche zu arbeiten. Allerdings ist es in einem solchen Falle wichtig, daß an einer der Mündung des Faserzuführkanals abgewandten Stelle das Bauteil etwas ausgespart ist, damit die Spinnluft aus dem Innern des Spinnrotors entweichen kann.

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

Es zeigen:

Fig. 1 in gegenüber der Wirklichkeit vergrößerter Darstellung einen Axialschnitt durch den Bereich eines Spinnrotors einer Vorrichtung zum OE-Rotorspinnen, wobei - abweichend von der genannten Schnittdarstellung - der Bereich eines Faserzuführkanales ebenfalls geschnitten gezeichnet ist,

Fig. 2 zur Erläuterung der Förderwirkung der Strukturierung einen Ausschnitt der Fasergleitfläche des Spinnrotors, als Abwicklung dargestellt,

Fig. 3 die Fasergleitfläche nach Fig. 2 zu einem geringfügig späteren Zeitpunkt,

Fig. 4 einen Axialschnitt durch den Bereich eines etwas anders ausgestalteten Spinnrotors mit der erfindungsgemäßen Strukturierung,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Schnittfläche V-V der Fig. 4,

Fig. 6 bis 15 in stark vergrößerter Darstellung einen Teil des in Fig. 4 geschnitten gezeichneten Spinnrotors, mit jeweils unterschiedlichen Strukturierungen,

Fig. 16 einen Axialschnitt ähnlich Fig. 4, mit einer Strukturierung gemäß Fig. 15,

Fig. 17 bis 21 jeweils Axialschnitte ähnlich Fig. 4 bei unterschiedlichen Ausgestaltungen der Erfindung.

Die Vorrichtung zum OE-Rotorspinnen nach Fig. 1 zeigt unter anderem einen Spinnrotor 1, der im wesentlichen aus einem Rotor­ teller 2 und einem damit drehfest verbundenen Schaft 3 besteht. Der Rotorteller 2 läuft in einer Unterdruckkammer 4 um, die durch ein Rotorgehäuse 5 gebildet wird, welches über eine Unterdruck­ leitung 6 an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle ange­ schlossen ist, die einen in Pfeilrichtung C wirkenden Luftstrom erzeugt. Der Rotorteller 2 ist mit einem den Schaft 3 aufnehmen­ den Ringbund 7 verbunden, der die Rückwand 8 des Rotorgehäuses 5 abgedichtet durchdringt, wobei der Schaft 3 außerhalb der Unter­ druckkammer 4 in nicht dargestellter Weise gelagert und ange­ trieben ist.

Das Rotorgehäuse 5 weist auf seiner Bedienungsseite eine ver­ schließbare Öffnung 9 auf, durch die der Spinnrotor 1 bei Bedarf zu Wartungszwecken oder zum Auswechseln gegen einen anderen Spinnrotor herausgezogen werden kann. Bei Betrieb ist die Öffnung 9 unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 10 durch eine zu Wartungszwecken wegbewegbare Abdeckung 11 verschlossen.

Der Rotorteller 2 des Spinnrotors 1 weist einen hohlen Innenraum 12 auf, der - ausgehend von seiner offenen Vorderseite - eine in Fig. 1 sich konisch erweiternd dargestellte Fasergleitfläche 13 enthält, die sich bis zu einer Fasersammelrille 14 erstreckt. Bei Betrieb ragt in den Innenraum 12 ein als Fortsatz der Abdeckung 11 ausgebildetes Bauteil 15 hinein. Bei Betrieb ist zwischen diesem Bauteil 15 und dem Rotorteller 2 ein Luftspalt 16 zum Abströmen der Spinnluft belassen, so daß der in der Unterdruck­ kammer 4 vorhandene Unterdruck auch im Innenraum 12 des Spinnro­ tors 1 wirkt.

Die Abdeckung 11 enthält zumindest den dem Spinnrotor 1 zuge­ wandten Teil eines Faserzuführkanals 17, dessen Mündung 18 derart in dem Bauteil 15 angebracht ist, daß sie - im Bereich der offenen Vorderseite des Rotortellers 2 - der Gleitfläche 13 dicht benachbart gegenüberliegt, mit einer Komponente in Drehrichtung D des Spinnrotors 1, siehe hierzu auch die später noch beschriebene Fig. 5. Auf der der Fasersammelrille 14 zugewandten Seite ist an dem Bauteil 15 koaxial zur Achse des Spinnrotors 1 eine soge­ nannte Fadenabzugsdüse 19 angebracht, in welcher ein Fadenab­ zugskanal 20 beginnt.

Bei Betrieb der Vorrichtung zum OE-Rotorspinnen werden in be­ kannter Weise von einer nicht dargestellten Auflösewalze in Pfeilrichtung A ankommende aufgelöste Fasern 21 durch den Faser­ zuführkanal 17 in den Innenraum 12 des Spinnrotors 1 geleitet, und zwar durch einen durch die Unterdruckquelle hervorgerufenen Transportluftstrom. Die Fasern 21 treten aus der Mündung 18 des Faserzuführkanals 17 aus und gelangen mit einer Komponente in Drehrichtung D des Spinnrotors 1 auf die Fasergleitfläche 13, von wo sie in noch zu beschreibender Weise in die Fasersammelrille 14 gleiten. Infolge der hohen Drehzahl des Spinnrotors 1 sammeln sich die aufgelösten Fasern 21 in der Fasersammelrille 14 zu einem noch lockeren Faserverband 22, zu welchem die gesammelten Fasern 21 dubliert wurden. Der ersponnene Faden 23 wird dann durch die Fadenabzugsdüse 19 und den Fadenabzugskanal 20 hindurch in bekannter Weise in Pfeilrichtung B abgezogen und einer nicht dargestellten Aufwickeleinrichtung zugeführt.

Bei der in Fig. 1 sich konisch erweiternd dargestellten Faser­ gleitfläche 13 können die Fasern 21 infolge Fliehkraftwirkung bis zur Fasersammelrille 14 gleiten. Die vorliegende Erfindung will hierzu Wege aufzeigen, wie auch dann, wenn keine oder nur geringe Fliehkräfte wirksam sind, die Fasern 21 auf der Fasergleitfläche 13 in die Fasersammelrille 14 gleiten können. Hierfür ist die Fasergleitfläche 13 mit einer Strukturierung 24 versehen, deren Funktion nachfolgend an Hand der Fig. 2 und 3 erläutert wird.

Die Fig. 2 und 3 zeigen ausschnittsweise, als Abwicklung dargestellt, dieselbe in Pfeilrichtung D rotierende Fasergleit­ fläche 13 zu zwei dicht aufeinanderfolgenden Zeitpunkten. Man erkennt eine Strukturierung 24, die unter einem bestimmten Neigungswinkel α auf der Fasergleitfläche 13 ausgebildet ist und sich bis zur Fasersammelrille 14 erstreckt. Von der offenen Vorderseite aus in Richtung auf die Fasersammelrille 14 gesehen, ist die Strukturierung 24 der Drehrichtung D des Spinnrotors 1 entgegengerichtet. Bei der Ausführung nach Fig. 2 und 3 besteht die Strukturierung 24 aus aufeinanderfolgenden Vertie­ fungen 26 und Erhebungen 27, die ständig miteinander abwechseln. Der Neigungswinkel α kann beispielsweise 45° betragen. Die Ausgestaltung der Strukturierung 24 im einzelnen wird später noch an Hand der Fig. 6 bis 15 näher erläutert.

Die Fig. 2 und 3 geben, wie bereits erwähnt, zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Zustände wieder. Gemäß Fig. 2 hat eine aus der Mündung 18 des Faserzuführkanals 17 austretende Faser 21 mit ihrem vorderen Kopfende 25 soeben die Fasergleitfläche 13 er­ reicht. Man erkennt, daß die Faser 21 eine Komponente in Dreh­ richtung D des Spinnrotors 1 aufweist und außerdem in Richtung auf die Fasersammelrille 14 etwas geneigt ist. Kurz hinter ihrem vorderen Kopfende 25 hat sich die Faser 21 etwas in eine Vertie­ fung 26 hineingelegt und überspannt anschließend eine Erhöhung 27.

Gemäß Fig. 3 hat sich dieselbe Faser 21 in eine Position 21′ in Pfeilrichtung D weiterbewegt. Die Faser 21 ist gleichzeitig ein Stück in Richtung auf die Fasersammelrille 14 entlang der Faser­ gleitfläche 13 geglitten und liegt jetzt vollkommen auf der Fasergleitfläche 13 auf. In derselben Zeit hat sich allerdings die Fasergleitfläche 13 in Pfeilrichtung D um einen größeren Betrag weiterbewegt. Man erkennt dies an einer mit einem spezi­ ellen Bezugszeichen 28 bezeichneten Vertiefung der Strukturierung 24, und zwar daran, daß sich diese Vertiefung 28 gemäß Fig. 3 bis zu einer Position 28′ weiterbewegt hat, wo sie der neuen Position 25′ des Kopfendes 25 bereits ein Stück voraus ist. Dies liegt daran, daß die Fasergleitfläche 13 in dem Augenblick, in welchem eine Faser 21 auf ihr auftrifft, eine erheblich größere Umfangsgeschwindigkeit als die Faser 21 aufweist. Diese Diffe­ renzgeschwindigkeit ist auf der anderen Seite erforderlich, damit die Strukturierung 24 - von der Wirkung der Fliehkraft jetzt einmal abgesehen - die Faser 21 in die Fasersammelrille 14 transportieren kann.

Es wird davon ausgegangen, daß sich die betrachtete Faser 21 in eine Vertiefung 26 hineinlegt und dann etwa die Form der Erhebung 27 annimmt, um dann wieder in eine benachbarte Vertiefung 27 hineinzugehen. Auf diese Weise kann die Strukturierung 24 der Fasergleitfläche 13 Einfluß auf die Bewegung der Faser 21 nehmen.

Zum einen wird die Faser 21 nach ihrem Auftreffen auf der Faser­ gleitfläche 13 mehr und mehr in Drehrichtung D des Spinnrotors 1 beschleunigt, zum anderen entsteht bei dieser Beschleunigung eine Fliehkraftwirkung, durch welche die Faser 21 immer stärker gegen die Fasergleitfläche 13 gedrückt wird. Zu Beginn, wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Faser 21 und der Faser­ gleitfläche 13 am größten ist, gibt es fast noch keine Fliehkraft. Während die Beschleunigung andauert, gibt es eine Geschwindigkeitsdifferenz. Die Fasergleitfläche 13 gleitet gewissermaßen unter der Faser 21 hindurch. Anschießend kommt der Reibschluß mehr und mehr zum Tragen, wodurch die Transportwirkung der Strukturierung 24 nachläßt.

Wäre die Strukturierung 24, in Richtung auf die Fasersammelrille 14 gesehen, nicht der Drehrichtung D entgegengerichtet, dann würde es eine Transportwirkung von der Fasersammelrille 14 hinweg geben. Die Richtung der Strukturierung 24 ist somit wichtig.

Die mit der erfindungsgemäßen Strukturierung 24 versehene Faser­ gleitfläche 13 darf hinsichtlich ihrer Konizität steiler sein als eine Fasergleitfläche ohne Strukturierung. Zu der bei üblichen Spinnrotoren 1 das Gleiten in die Fasersammelrille 14 bewirkenden Fliehkraft kommt jetzt die Transportwirkung der Strukturierung 24 hinzu. Je steiler die Fasergleitfläche 13 ist, desto mehr ge­ schieht das Gleiten der Fasern 21 durch die Strukturierung 24. Bei vertikaler Fasergleitfläche 13 würde der Transport aus­ schließlich durch die Strukturierung 24 bewirkt werden.

Sobald sich die Geschwindigkeit der angekommenen Faser 21 an die Umfangsgeschwindigkeit der Fasergleitfläche 13 angeglichen hat, läßt die Förderwirkung der Strukturierung 24 nach. Versuche müssen deshalb zeigen, in welcher Länge die Strukturierung 24 auszuführen ist. Sie braucht keinesfalls bis an die Fasersammel­ rille 14 heranzureichen. Auch der optimale Winkel α muß durch Versuche festgestellt werden. Das Gleiche gilt für die Tiefe der Vertiefungen 27 sowie deren Breite.

Die Fig. 4 und 5 zeigen einen Vorteil der Erfindung, nämlich daß die Einlauföffnung des Spinnrotors 1 vergrößert werden kann, im Vergleich zu einem Spinnrotor, dessen Fasergleitfläche 13 durchgehend konisch ausgebildet ist. Durch die Strukturierung 24 wird es jetzt möglich, den ersten Teil der Fasergleitfläche 13 als reine Zylinderfläche 29 auszubilden, weil dort die Diffe­ renzgeschwindigkeit zwischen dem Spinnrotor 1 und den ankommenden Fasern 21 am größten ist. Die Zylinderfläche 29 ist dann mit der Strukturierung 24 versehen. Sobald die Förderwirkung, nach Angleichung der Differenzgeschwindigkeiten zwischen Spinnrotor 1 und Fasern 21, nachläßt, wird die Fasergleitfläche 13 als Kegel­ fläche 30 ausgebildet, längs welcher die Fliehkräfte den Trans­ port der Fasern 21 vollends in die Fasersammelrille 14 bewirken. Die Übergangsstelle zwischen der Zylinderfläche 29 und der Kegelfläche 30 wird zweckmäßig durch Versuche festgelegt. Die als Zylinderfläche 29 ausgebildete Fasergleitfläche 13 macht es nicht nur möglich, das die Mündung 18 des Faserzuführkanals 17 enthal­ tende Bauteil 31 im Durchmesser größer auszubilden, wodurch mehr Platz beispielsweise für das Anbringen auch eines Fadenabzugska­ nals 20 erhalten wird, sondern es wird durch die zylindrische Ausgestaltung auch möglich, das Bauteil 31 ebenfalls zylindrisch zu gestalten. Auf diese Weise kann die Mündung 18 des Faserzu­ führkanals 17 viel näher an die Fasergleitfläche 13 herangeführt werden. Die ankommenden Fasern 21 gelangen dann mit Sicherheit zunächst auf die Fasergleitfläche 13 und nicht sofort, wie dies mitunter bei herkömmlichen Spinnrotoren der Fall ist, direkt in die Fasersammelrille 14. Das Gleiten längs der Fasergleitfläche 13 ist vorteilhaft, weil damit ein Strecken der Fasern 21 unter­ stützt wird.

Selbstverständlich muß dafür Sorge getragen werden, daß bei der Ausführung gemäß Fig. 4 und 5, also bei sehr kleinem Abstand zwischen der Mündung 18 und der Zylinderfläche 29, die Spinnluft aus dem Innenraum 12 des Spinnrotors 1 entweichen kann. Aus diesem Grunde ist der Luftspalt 16 in einem Bereich, an welchem sich die Mündung 18 nicht befindet, breiter ausgeführt, wie dies insbesondere aus Fig. 5 zu ersehen ist.

Aus Fig. 5 ist weiterhin zu erkennen, daß der Faserzuführkanal 17 auch mit einer Komponente in Drehrichtung D des Spinnrotors 1 gerichtet ist. Diese Richtungskomponente ist bei sämtlichen Ausführungsbeispielen vorgesehen.

Das in den Innenraum 12 des Spinnrotors 1 hineinragende Bauteil 31 wird somit derart gestaltet, daß es gemäß Fig. 5 mit einer Kontur 32 im Bereich der Mündung 18 des Faserzuführkanals 17 nahe an die Fasergleitfläche 13 heranreicht und dort nur einen sehr engen Spalt 34 beläßt und daß es im übrigen Bereich mit einer Wandung 33 einen größeren Luftspalt 16 zur Fasergleitfläche 13 beläßt.

An Hand der stark vergrößerten Darstellungen nach Fig. 6 bis 15 werden nachfolgend unterschiedliche Ausgestaltungen der Strukturierung 24 beschrieben. Es geht dabei überwiegend um ein Rillenprofil.

Die Spinnrotoren 1 drehen jeweils in Pfeilrichtung D. Für viele Anwendungsfälle ist eine Strukturierung 24 gemäß Fig. 6 günstig, welche eine asymmetrische Rillung zeigt, die Erhebungen 35 sowie Vertiefungen 36 enthält. Sie erbringt einen besonders guten Schub auf die Fasern 21 in Richtung auf die Fasersammelrille 14.

Die Rillung der Fasergleitfläche 13 nach Fig. 7 ist demgegenüber regelmäßig, sie weist Vertiefungen 37 und Erhebungen 38 auf, die jeweils gleich breit sind. In diesem Falle handelt es sich um eine besonders sanfte, wellenförmige Strukturierung 24.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 zeigt eine kantige Strukturierung 24, die besonders griffig ist. Vertiefungen 39 wechseln hier mit gleich breiten Erhöhungen 40 ab, wobei jeweils ein sehr scharfer Übergang vorhanden ist.

Die Ausführung nach Fig. 9 zeigt eine Fasergleitfläche 13, bei der in größerem Abstand voneinander halbzylinderförmige Rillen 41 eingebracht sind, zwischen denen sich breitere Erhebungen 42 befinden. Der Übergang ist dabei verhältnismäßig scharf.

Die Ausführung nach Fig. 10 ist noch aggressiver, die rillenar­ tigen Vertiefungen 43 der Fasergleitfläche 13 haben hier ein V-Profil. Die einzelnen Vertiefungen 43 sind durch breitere Erhebungen 44 voneinander getrennt.

Die Ausführung nach Fig. 11 entspricht weitgehend der Ausführung nach Fig. 8, mit dem Unterschied, daß die kantigen Vertiefungen 45 einen größeren Abstand voneinander haben, so daß zwischen ihnen breitere Erhebungen 46 bestehen.

Die Strukturierung 24 nach Fig. 12 ist sägezahnartig ausgebil­ det, so daß ein besonders guter Transporteffekt entsteht. Es handelt sich hier um rillenartige Vertiefungen 48, deren Profil asymmetrisch ist. Auf der einen Seite gibt es eine verhältnismä­ ßig scharfe Kante 47, auf der anderen Seite - in Drehrichtung D - einen sanften Auslauf 49.

Die Ausführung nach Fig. 13 ähnelt derjenigen nach Fig. 12, mit dem Unterschied, daß die auf die Kanten 50 folgenden Vertiefungen 51 größer und der sanfte Auslauf 52 länger sind.

Die Ausführung nach Fig. 14 weicht von den bisher beschriebenen Strukturierungen 24 dadurch ab, daß hier keine Rillenstruktur vorgesehen ist. Vielmehr wechseln Bereiche 53 und 54 ständig miteinander ab, die unterschiedliche Reibwerte aufweisen. Diese Reibwerte können durch entsprechende Beschichtungen der Faser­ gleitfläche 13 erzielt werden. Die aus den Bereichen 53 und 54 mit unterschiedlichen Reibwerten bestehende Strukturierung 24 ist in gleicher Weise, wie bisher beschrieben, entgegen der Dreh­ richtung D zur Fasersammelrille 14 hin geneigt, das heißt die Beschichtungen sind gewissermaßen als spiralige Bänder aufge­ bracht.

Bei der Ausführung nach Fig. 15 sind in die Fasergleitfläche 13 in gewissen Abständen dünne Nadeln 55 eingesetzt, deren Spitzen 56 um etwa 0,1 mm aus der Oberfläche der Fasergleitfläche 13 herausragen. Diese Spitzen 56 können, wie insbesondere aus Fig. 16 hervorgeht, auf die aus der Mündung 18 des Faserzuführkanals 17 austretenden Fasern noch einen zusätzlichen Auflösungseffekt haben, ähnlich wie dies bei einer Auflösewalze der Fall ist. Faseranhäufungen im Bereich des Beginns der Fasersammelfläche 13 werden somit verringert. Im übrigen ist gemäß Fig. 16 die Fasergleitfläche 13 wieder zweiteilig ausgebildet, das heißt der erste, mit der Strukturierung 24 versehene Bereich ist als Zylinderfläche 29 und der zur Fasersammelrille 14 führende zweite Bereich als Kegelfläche 30 ausgebildet. Das in den Innenraum 12 des Spinnrotors 1 hineinragende, die Mündung 18 des Faserzuführ­ kanals 17 enthaltende Bauteil 57 ist hier, zum besseren Ab­ schwenken, leicht konisch ausgebildet.

Interessant, wenn auch hinsichtlich der Fertigung komplizierter, ist die Ausgestaltung der Fasergleitfläche 13 bei Spinnrotoren 1 nach Fig. 17. Der der Fasersammelrille 14 abgewandte Bereich der Fasergleitfläche 13 ist sehr steil, gegebenenfalls zylindrisch, während zur Fasersammelrille 14 hin der Durchmesser der Faser­ gleitfläche 13 kontinuierlich zunimmt. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen der Fasergleitfläche 13 und den ankommenden Fasern 21 im Bereich 58 am größten ist und daß in einem späteren Bereich 59 die Diffe­ renzgeschwindigkeit praktisch null ist. Demzufolge wird man die Strukturierung 24 dort aufhören lassen, wo sich die Geschwindig­ keit der Fasern 21 an die Umfangsgeschwindigkeit der Fasergleit­ fläche 13 angeglichen hat. Unmittelbar im Bereich vor der Faser­ sammelrille 14 wirken dann nur noch die Fliehkräfte. Dabei dürfte es zweckmäßig sein, in dem Bereich, in welchem die Strukturierung 24 nicht mehr vorhanden ist, den Gleitwiderstand zur Fasersam­ melrille 14 hin kontinuierlich, in Anpassung an die Form der Fasergleitfläche 13, abnehmen zu lassen.

Dadurch, daß die Strukturierung 24 auch ohne Fliehkraftwirkung in der Lage ist, die Fasern 21 zur Fasersammelrille 14 zu überfüh­ ren, kann gemäß Fig. 18 die Ausgestaltung sogar derart getroffen werden, daß die Fasergleitfläche 13 an der Einlaufseite des Spinnrotors 1 eine konische Fläche 60 aufweist, die leicht nach außen hin geneigt ist. In diesem Falle muß sogar die Fliehkraft überwunden werden, wenn die Fasern 21 in die Fasersammelrille 14 gleiten. Im Anschluß daran ist die Fasergleitfläche 13 mit einer Kegelfläche 62 versehen, die an einer Kante 61 beginnt und ab der ausschließlich noch die Fliehkräfte den Transport der Fasern bewirken.

Die Ausgestaltung nach Fig. 18 hat den großen Vorteil, daß trotz sehr kleinen Abstandes zwischen der Mündung 18 des Faserzuführ­ kanals 17 und der Fasergleitfläche 13 eine gute Abschwenkbarkeit des Bauteiles 63 zu Wartungszwecken möglich bleibt. Das Bauteil 63 kann somit zur Fasersammelrille 14 hin sich konisch verjüngen, ohne daß sich dadurch dessen Abstand zur konischen Fläche 60 verändert.

Bei der Ausführung nach Fig. 19 ist wieder eine Fasergleitfläche 13 vorgesehen, die mit einer Zylinderfläche 69 beginnt und die anschließend in eine Kegelfläche 70 zur Fasersammelrille 14 übergeht. Die Strukturierung 24 ist hier lediglich im Bereich der Zylinderfläche 69 vorgesehen. Das in den Innenraum 12 des Spinn­ rotors 1 hineinragende Bauteil 64, welches die Mündung 18 des Faserzuführkanals 17 enthält, ist hier - zur Fasersammelrille 14 hin - sich konisch erweiternd ausgebildet, das heißt der Bereich 66 des Bauteils 64 weist zu der Zylinderfläche 69 einen größeren Abstand auf als der nachfolgende Bereich 65. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die durch den Faserzuführkanal 17 in den Innenraum 12 des Spinnrotors 1 eintretende Transportluft besser über den Ringspalt 68 entweichen kann, und zwar über den vorderen Rotorrand 67. Bei dieser Ausführung wird mit Sicherheit ver­ mieden, daß die ankommenden Fasern 21 ohne jeglichen Kontakt mit der Fasergleitfläche 13 direkt in die Fasersammelrille 14 ge­ schossen werden können.

Die Erfindung macht es gemäß Fig. 20 sogar möglich, solche Spinnrotoren 1 zu verwenden, deren Fasergleitflächen 13 vom vorderen Rotorrand 71 bis zur Fasersammelrille 14 durchgehend eine Zylinderfläche 72 aufweisen, die mit der Strukturierung 24 versehen ist. Bei dieser Ausführung tragen die Fliehkräfte nichts zum Transport der Fasern 21 zur Fasersammelrille 14 hin bei, sondern der Transport geschieht ausschließlich durch die Strukturierung 24. Natürlich darf die Fasergleitfläche 13 nur so hoch sein, daß noch eine gewisse Differenzgeschwindigkeit zwi­ schen den ankommenden Fasern 21 und der Umfangsgeschwindigkeit der Fasergleitfläche 13 besteht, das heißt nur so hoch, daß sich die Geschwindigkeiten noch nicht vollständig angeglichen haben. Ein solcher Spinnrotor 1 mit rein zylindrischer Fasergleitfläche 13 ist für die Fertigung besonders günstig, insbesondere wenn als Strukturierung 24 eine der zuvor beschriebenen Rillenformen verwendet wird.

Die Ausführung nach Fig. 21 unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, daß das in das Innere 12 des Spinnrotors 1 hineinragende Bauteil 73 ebenfalls mit einer Strukturierung 74 versehen ist. Das Bauteil 73 ist stellstehend. Die Luft wird vom Spinnrotor 1 angetrieben und bewegt sich ebenfalls kreisförmig. Somit entsteht eine spiralige Luftbewegung, mit dem Ziel, die Fasern 21 in die Fasersammelrille 14 zu transportieren.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum OE-Rotorspinnen mit einem Spinnrotor, der eine Fasersammelrille und eine Fasergleitfläche aufweist, die mit wenigstens einer bezüglich der Ebene der Fasersammelrille geneigt verlaufenden Strukturierung versehen ist und gegen die im Abstand von der Fasersammelrille die Mündung eines Faserzuführkanals in Drehrichtung des Spinnrotors gerichtet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Neigung der Strukturierung (24) - in Richtung auf die Fasersammelrille (14) gesehen - der Drehrichtung (D) des Spinnrotors (1) entgegengerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierung (24) durch Erhöhungen (27) und/oder Vertie­ fungen (26) der Fasergleitfläche (13) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strukturierung (24) durch unterschiedlich vorgesehene Reibwerte gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Strukturierung (24) eine nadelartige Garnitur (56) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasergleitfläche (13) wenigstens teil­ weise als Zylinderfläche (29) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasergleitfläche (13) wenigstens in dem der Fasersammelrille (14) unmittelbar vorangehenden Bereich als sich zur Fasersammelrille (14) hin erweiternde Kegelfläche (30) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Fasergleitfläche (13) - im Axialschnitt des Spinnrotors (1) - zur Fasersammelrille (14) hin zunimmt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das der Fasersammelrille (14) abgewandte Ende (60) der Fasergleitfläche (13), in axialer Richtung zur Faser­ sammelrille (14) hin, sich konisch verjüngend ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (18) des Faserzuführkanals (17) in einem in den Innenraum (12) des Spinnrotors (1) teilweise hineinragenden Bauteil (64) angeordnet ist, welches im Bereich der Mündung (18) bis nahe an die Fasergleitfläche (13) heran­ reicht und welches in axialer Richtung, zur Fasersammelrille (14) hin, vorzugsweise sich konisch erweiternd ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (73) in dem Bereich, in welchem es in den Spinnrotor (1) hineinragt, ebenfalls mit einer Strukturierung (74) versehen ist.