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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verdichtungseinheit
zum Verdichten eines Bündels
von Textilfasern, das in einer Spinnmaschine verstreckt wird, welche
beispielsweise aus der DE-A-19726694 bekannt ist.
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Der
Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung deckt sich mit jenem
von Spinnmaschinen, die mit einer Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Spinnstationen
ausgestattet sind, wobei sich in jeder einzelnen eine zu einer Verdichtungseinheit
gehörige Verstreckungseinheit
befindet, um ein Bündel
von Textilfasern oder ein Vorgarn, das in ein gezwirntes Garn umzuwandeln
ist, zu behandeln.
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Eine
Verstreckungseinheit umfasst üblicherweise
drei Paare von Gliedern, welche das Vorgarn mit zunehmenden linearen
Geschwindigkeiten entlangziehen, um es allmählich zu verdünnen. Das
von der Verstreckungseinheit ausgeworfene Vorgarn geht dann zu einer
stromabwärts
von der Verstreckungseinheit angeordneten Verdichtungseinheit, bevor
es zum Verzwirnen geschickt wird. Die Verdichtungseinheit wird durch
ein fixiertes Rohr mit kreisförmigem
Querschnitt versorgt, welches mehreren, nebeneinander angeordneten
Spinnstationen gemeinsam ist und an einer Saugquelle angeschlossen
ist; dieses Rohr weist an jeder Station einen engen Saugschlitz
auf, der am Pfad des Vorgarns und entlang von dessen Vorschubrichtung
angeordnet ist.
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An
jeder Spinnstation wird ein Filterelement in Form einer zylindrischen
Hülse,
die einen perforierten Mittelteil aufweist, der den entsprechenden Schlitz
mit großem
Spielraum bedeckt, um das fixierte Rohr gedreht, und zwar durch
eine Druckwalze aus elastomerem Material, welche das Vorgarn gegen
die Filterhülse
drückt.
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Ein
Beispiel für
diese bekannte Technik ist in der EP-A-1 106 719 beschrieben. Die
Außenfläche des
fixierten Rohrs wird bearbeitet, um Vorsprünge und zylindrische Vertiefungen
zu bilden, die Halteringe beherbergen, welche dazu dienen, die Filterhülsen entlang
des fixierten Rohrs axial korrekt positioniert zu halten, so dass
die perforierten Mittelteile der Hülsen an den jeweiligen Saugschlitzen
zentriert sind.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer
Verdichtungseinheit von einfacher und kostengünstiger Konstruktion, welche
insbesondere jene Kosten eliminiert, die mit dem Bearbeiten des
Rohrs, um es. für
das Unterbringen der obenstehend erwähnten Halteringe geeignet zu
machen, zusammenhängen.
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Diese
und andere Aufgaben und Vorteile, die aus der nachfolgenden Beschreibung
besser zu verstehen sind, werden erfindungsgemäß durch eine Verdichtungseinheit
mit den in Anspruch 1 definierten Eigenschaften erfüllt. Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
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Die
Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der detaillierten
Beschreibung einiger ihrer Ausführungsformen
klar hervor, welche unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Zeichnungen dargestellt
ist, die anhand eines nicht einschränkend gedachten Beispiels dargelegt
sind, wobei:
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1 eine
teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer Verstreckungseinheit
und einer Verdichtungseinheit gemäß der Erfindung ist,
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2 eine
Draufsicht ist, welche einige Abschnitte der Verdichtungseinheit
in zwei benachbarten Spinnstationen im vergrößerten Maßstab und teilweise im Schnitt
zeigt,
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3 bis 6 Ansichten
von alternativen Ausführungsformen
der Erfindung sind, und zwar ähnlich
der 2,
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7 ein
teilweise im Schnitt dargestellter Grundriss einiger Abschnitte
der Verdichtungseinheit in mehreren benachbarten Spinnstationen
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist, und
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8 eine
schematische Ansicht ist, welche einige der bei der Ausführungsform
der 7 verwendeten Bestandteile im Schnitt und im vergrößerten Maßstab zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird ein Bündel von Textilfasern oder
ein Vorgarn 1 einer im Allgemeinen mit 2 bezeichneten
Verstreckungseinheit zugeführt,
die drei Paare von Gliedern umfasst, welche das Vorgarn mit zunehmenden
linearen Geschwindigkeiten entlangziehen, um es allmählich zu
verdünnen.
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In
der Verstreckungseinheit 2 nimmt ein erstes Paar von Walzen 3, 4 das
Vorgarn mit einer geregelten linearen Geschwindigkeit auf. Die Walze 4 wird
entsprechend dem Pfeil A gedreht, und die obere Walze 3 ist
an einem oberen Träger 5 frei
drehbar, um gegen die Walze 4 gedrückt zu werden, wobei das rohe
Vorgarn dazwischengeschoben ist. Ein zweites Paar von Walzen 6, 7 umfasst
eine untere Walze 6, die mit einer linearen Geschwindigkeit,
die größer als
die Ausgangsgeschwindigkeit des ersten Paars von Walzen 3, 4 ist,
gedreht wird, und die obere Walze 7, die am Träger 5 frei
drehbar ist, wird durch die untere Walze 6 gedreht. Ein
drittes Paar von Verstreckungsgliedern umfasst eine obere, frei drehbare
Walze 8, die gegen einen gerillten Abschnitt 9a (2)
eines unteren Schafts 9 gedrückt wird, welcher mit einer
linearen Geschwindigkeit, die größer als
jene des zweiten Paars von Verstreckungswalzen 6, 7 ist,
angetrieben wird.
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Das
von der Verstreckungseinheit 2 ausgeworfene Vorgarn geht
dann zu einer stromabwärts von
der Verstreckungseinheit angeordneten Verdichtungseinheit 10,
bevor es zum Verzwirnen geschickt wird.
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Die
Verdichtungseinheit 10 umfasst ein unteres fixiertes Rohr 11 mit
kreisförmigem
Querschnitt, das durch einen Verteiler 12 an einer (nicht
dargestellten) Saugquelle angeschlossen ist. Wie in 2 gezeigt,
besitzt das Rohr 11, das mehreren, Seite an Seite angeordneten
Spinnstationen gemeinsam ist, an jeder Station einen engen Saugschlitz 15,
der am Pfad des Vorgarns und entlang von dessen Vorschubrichtung
angeordnet ist.
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Eine
Mehrzahl von frei drehbaren zylindrischen Hülsen 16 ist entlang
des Rohrs 11 montiert, und zwar eine an jeder Spinnstation,
wobei jede einen perforierten Mittelteil 17 aufweist, der
sich um den gesamten Umfang der Hülse erstreckt und den entsprechenden
Schlitz 15 mit großem
Spielraum bedeckt. Jede Hülse 16 wird
durch eine Druckwalze 18 aus elastomerem Material, welche
das Vorgarn gegen den perforierten Abschnitt 17 der Filterhülse 16 drückt, um
das Rohr 11 gedreht. Die Druckwalze 18 wird durch
die letzte Druckwalze 8 der Verstreckungseinheit gedreht,
und zwar mittels einer Riemenübertragung 19.
Es wird darauf hingewiesen, dass die linke Hülse in 2 mit gestricheltem
Umriss und im Schnitt dargestellt ist, um den Schlitz 15 zu
zeigen.
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Die
Drehhülsen 16 können aus
Kunststoffmaterial, Metall oder Sinterwerkstoff gefertigt sein und
bestehen vorzugsweise aus einem synthetischen Polymermaterial mit
guten mechanischen und selbstschmierenden Eigenschaften, beispielsweise aus
Kunststoffmaterialien, basierend auf Polyamiden, Polyaldehyden und
dergleichen, welche die Gleitreibung verringern, die während der
Drehbewegung um das Rohr 11 entsteht.
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Jede
Hülse 16 hat
einen zylindrischen röhrenförmigen Hauptteil 20,
welcher den perforierten Mittelteil 17 umfasst und den
Bereich bildet, mit dem die Druckwalze 18 in Eingriff steht.
Der röhrenförmige Hauptteil 20 hat
eine radiale Dicke s von vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 mm, um
eine korrekte rotierende Antriebswirkung durch die Druckwalze 18 zu
ermöglichen.
Die Innendurchmesser der Hülsen 16 sind
solcherart, dass die Hülsen
mit einem minimalen Zwischenraum, der die Drehung nicht behindert,
am Rohr montiert sind. Die axiale Gesamtbreite jeder Hülse 16 beträgt vorzugsweise
zwischen 5 und 15 mm, um die Kontaktfläche mit dem Rohr 11 zu
verringern.
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Eine
wichtige Eigenschaft der Erfindung besteht darin, dass die Hülsen 16 verschiedene
Bereiche aufweisen, die unterschiedliche radiale Abstände von
ihrer Hauptachse x haben um mit einem axial stationären Halteelement
zusammenzuwirken, welches die Hülsen
in der korrekten axialen Position entlang des Rohrs 11 hält, wobei
sich die perforierten Abschnitte 17 um die Schlitze 15 erstrecken.
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Bei
den in den 2, 3 und 4 gezeigten
Ausführungsformen
weist jede Hülse 16 ein Paar
von axial beabstandeten radialer Vorsprüngen 21 auf, die sich
in den Bereichen der axialen Enden der Hülse befinden und radial vom
röhrenförmigen Abschnitt 20 abstehen.
Die radialen Vorsprünge 21 haben
vorzugsweise die Form von Ringflanschen.
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In
der Ausführungsform
der 2 sind das fixierte Rohr 11 und der Schaft 9 in
geeigneter Weise mit Zwischenraum angeordnet, so dass die gerillten Abschnitte 9a,
die einen größeren Durchmesser
als der Rest der Außenfläche des
Schafts 9 haben, mit den Endflanschen 21 der Hülse 16 zusammenwirken,
um letztere in der korrekten axialen Position zu halten. Die gerillten
Abschnitte 9a haben somit eine axiale Länge, die etwas geringer als
der axiale Abstand zwischen den beiden Flanschen derselben Hülse ist,
so dass die Kanten 9b der gerillten Abschnitte 9a radiale
Randleistenflächen
definieren, welche die axialen Bewegungen der Hülse entlang des Rohrs 11 in
beiden Richtungen einschränken.
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Wie
in 3 dargestellt, dienen die radialen Vorsprünge 21 der
Hülse vorteilhafterweise
auch dazu, die jeweiligen Druckwalzen 18, welche die Drehung
der Hülsen
bewirken, in der korrekten axialen Position zu halten.
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4 zeigt
eine alternative Ausführungsform,
bei der es ein weiteres stationäres
Halteelement gibt, das die axiale Position der Hülsen 16 definiert
und als Alternative zu den gerillten Abschnitten 9a des
Schafts 9 oder, wie in 4 dargestellt,
in Kombination mit diesen verwendet werden kann. Bei dieser Ausführungsform
ist das Halteelement ein Abstandsstück 25, das an einem
Träger 24 montiert
ist, welcher in axialer Weise stabil am Schaft 9 befestigt ist;
das Anbringen des Trägers 24 am
Schaft 9 ist aus Gründen
der Einfachheit nicht dargestellt. Das Abstandsstück 25 ragt
zur Hülse 11 und
weist Fortsätze 26 auf,
die mit geringem Abstand zwischen den Vorsprüngen 21 zweier aufeinanderfolgender
Hülsen 16 eingeschoben
sind, um die axialen Bewegungen der Hülsen entlang des Rohrs 11 einzuschränken.
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5 zeigt
eine weitere Variante, bei der die Hülsen zylindrische röhrenförmige Elemente
ohne radiale Vorsprünge
sind; die korrekte axiale Positionierung der Hülsen 16 wird bei dieser
Ausführungsform
durch die Fortsätze 26 der
Abstandselemente 25 sichergestellt, welche mit den radialen
Endflächen 16a der
Hülsen
zusammenwirken. Bei dieser Ausführungsform
können
das fixierte Rohr 11 und der Schaft 9 auch weiter
voneinander entfernt angeordnet sein als in der in 5 gezeigten
Konfiguration, so wie in
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1 dargestellt.
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Gemäß einer
weiteren, in 6 gezeigten Variante besitzt
der Träger 24 für jede Hülse 16 ein entsprechendes
Reinigungselement 22, zum Beispiel ein Schwammelement.
Das Element 22 weist eine axiale Länge auf, die mit jener der
Hülse 16 übereinstimmt,
und wird elastisch in einen Eingriff mit der Hülse getrieben, beispielsweise
mittels eines oder mehrerer elastischer Elemente 23, die
am Träger 24 angebracht
sind, oder indem die elastischen Eigenschaften des Materials, welches
das Reinigungselement 22 bildet, genutzt werden.
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Die
Verteilung der Löcher
im perforierten Abschnitt 17 ist vorzugweise gleichmäßig, und
zwar bei einer Dichte, die größer ist
als 64 Löcher
pro cm2, und einem Feststoff/Lücken-Verhältnis von
weniger als 0,4. Der Durchmesser der Löcher beträgt vorzugweise zwischen 0,05
und 0,7 mm.
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Der
perforierte Mittelteil 17, der den Filterbereich der Hülse 16 bildet,
kann die Form eines Netzes oder Gewebes mit Fäden aus Kunststoffmaterial und/oder
Metall haben, zum Beispiel gemäß irgendeiner
der Konfigurationen, die im Katalog „Stainless Steel Fine Mesh
Woven Wire Cloth" der
Firma Haver and Boecker dargestellt sind.
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7 zeigt
eine weitere alternative Ausführungsform,
bei der die korrekte axiale Position der Hülse 16, die frei von
radialen Vorsprüngen
ist, durch ein gerades Element 27 sichergestellt wird,
das angrenzend an das Rohr 11 befestigt ist und Vertiefungen 28 aufweist,
die solcherart axial beabstandet sind, dass jede Vertiefung vor
der Hülse 16 einer
jeweiligen Spinnstation positioniert ist. Die Vertiefungen 28 weisen
eine axiale Länge
auf, die gerade etwas größer als
jene der Hülsen
ist, sowie eine radiale Tiefe, um zu ermöglichen, dass die Seitenenden 28a der
Vertiefungen mit den Enden 16a der Hülsen zusammenwirken, um deren
axiale Bewegungen entlang des Rohrs 11 einzuschränken. Das
gerade Element 27 kann einen gebogenen Querschnitt haben, um
besser zur zylindrischen Außenfläche des
Rohrs 11 zu passen.
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Bei
dieser Ausführungsform
besitzt der Verteiler 12 ein gebogenes Klemmelement 30,
welches sich um das Rohr 11 erstreckt, um den Verteiler
am Rohr festzuklemmen. Wie in 8 ersichtlich,
weist der Verteiler unmittelbar stromabwärts von der Öffnung 31,
die eine Verbindung zwischen dem Verteiler 12 und dem Rohr 11 herstellt,
ein außen
befindliches Paar von gegenüberliegenden
Quervorsprüngen 32 auf,
welche zusammen mit der Außenfläche des Rohrs 11 ein
Paar von Sitzen 33 definieren. Die Sitze 33 dienen
zum Festklemmen der Enden 27a eines Paars von geraden Elementen 27 in
der unterstehend erläuterten
Art und Weise.
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In 8 ist
auch ein stöpselartiges
Verschlusselement 36 dargestellt, das einen im Ende des
Rohrs 11 eingesetzten, zylindrischen Abschnitt 37 und
ein konkaves Element 35 umfasst, welches zusammen mit der
Außenfläche des
Rohrs 11 einen Sitz 34 zum Unterbringen eines
Endes 27b eines geraden Elements 27 definiert.
Am Ende, das entfernt liegt von jenem, das dem Rohr zugewandt ist,
bildet das stöpselartige
Element 36 einen Fortsatz 39, der sich schräg erstreckt
und dazu dient, das Rohr 11 an seinen gegenüberliegenden
Enden an einem Paar von (nicht dargestellten) fixierten Elementen
festzuklemmen die stabil an der Spinnmaschine befestigt und dazu
bestimmt sind, dem Rohr und der Untergruppe insgesamt Stabilität zu verleihen.
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Um
jedes gerade Element 27 angrenzend an das Rohr 11 festzuklemmen,
muss ein erstes Ende 27a davon im Sitz 33 im Verteiler 12 eingesetzt
werden, und das Ende des Rohrs 11 muss daraufhin mit dem
Stöpsel 36 verstopft
werden, so dass der Sitz 34 das zweite Ende 27b des
geraden Elements 27 festhält.
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Bei
den dargestellten Ausführungsformen
ist jede Hülse 16 in
einer entsprechenden axialen Länge geformt,
um einen Schlitz einer einzigen Spinnstation zu bedecken. Bei einer
nicht dargestellten, alternativen Ausführungsform können die
Hülsen 16 eine
größere axiale Länge aufweisen,
die zum Bedecken der Schlitze von zwei oder mehreren benachbarten
Verstreckungseinheiten geeignet ist.
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Die
Außenflächen der
zylindrischen Abschnitte 20 der Hülsen können rau, beispielsweise gerändelt oder
axial gerillt sein, um die Übertragung der
Drehbewegung durch die Walze 18 zu begünstigen. Die Innenflächen der
Hülsen
können
zweckmäßig geformt
und/oder behandelt werden, beispielsweise indem in ihnen eine polierte
Oberfläche
geschaffen wird, oder durch andere, dem Fachmann bekannte Mittel,
um die Reibung mit dem Rohr 11 zu verringern, damit bei
der Drehbewegung um dieses herum keine Hindernisse auftreten.
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Da
ein stationäres
Element, das vom fixierten Rohr 11 verschieden ist, für das axiale
Positionieren der Hülsen
sorgt, kann das Rohr, wie zu erkennen ist, vorteilhafterweise glatt
und ohne irgendeine spezielle Bearbeitung gefertigt werden, um die
Sitze für
die im einleitenden Teil der Beschreibung erwähnten, herkömmlichen Halteringe zu bilden.