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Fadenspannungsregelung beim Zentrifugenspinnen Bei der Spinnzentrifuge
ist die Faden- und damit die Spinnspannung von der Fliehkraft abhängig, unter der
das frei fliegende Fadentrum im Innern des Spinntopfes steht. Diese Fliehkraft ist
bei gegebenen Garnnummern eine Funktion von Spinntopfdurchmesser und Zentrifugendrehzahl.
BeideGrößen sind gewöhnlich nach den höchsten konstruktiv erreichbaren Werten angelegt.
Trotzdem reicht für gewisse Garne, besonders bei zunehmender Spinnkuchendicke, die
Fliehkraft nicht aus, .um die erforderliche Spinnspannung zu erzeugen.
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Die Erfindung will diesen Übelstand in folgender Weise überwinden:
i. durch vorübergehende künstliche Erhöhung der Masse des frei fliegenden Fadentrums
und 2. durch mechanische Verstärkung des Fadenzuges.
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Zu i : Die Masse des Fadenstückes, das von der Öffnung des Fadenführers
zur Spinnkuchenwand fliegt, ist durch seine Länge und die Garnnummer, d. h. durch
das Gewicht je Längeneinheit, bestimmt. Beide Größen lassen sich künstlich und vorübergehend
erhöhen, und zwar a) die Garnnummer bzw. das Gewicht pro Längeneinheit :`lach der
Erfindung soll das Garn beim Eintritt in die Zentrifuge beschwert werden. Das kann
am einfachsten durch Wasser, und zwar ohne oder mit
Zusätzeiz; z.
B. Schlichtstoffen, geschehen oder mit' einer trockenen Substanz, z. B. Chinaclay
u. dgl. Alle zugegebenen Stoffe sind später wieder ganz oder teilweise zu entfernen,
wobei im Falle der erfolgten Befeuchtung die von der Zentrifuge ausgeübte Fliehkraft
gute Dienste leistet.
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b) die Länge des Fadentrums Beim Zentrifugenspinnen fliegt jedes Garnstück
auf dem kürzesten Wege vom Fadenführer in der Spinntopfmitte zur Innenwand des Spinnkuchens.
Nach der Erfindung soll diese Strecke verlängert werden, indem äußere Kräfte senkrecht
zur Fliehkraft und entgegengesetzt zur Umlaufrichtung der Zentrifuge das frei fliegende
Fadenstück krümmen und so seine Verlängerung und damit Massenerhöhung erzwingen.
Als äußere Kräfte kommen _z.B. in Betracht: A. Luft- oder Flüssigkeitsstrahlen,
und zwar Einzelstrahlen, gegen -die das -Fadentruin bei jeder Zentrifugenumdrehung
anprallt, oder ringförmige Strömungen, wie man sie beispielsweise erreicht, wenn
man den Spinntopfboden mit einem beschaufelten Ringspalt versieht, durch den die
Luft schräg nach oben gefördert wird. B. Mechanische Bremsmittel, z. B. ein radial
geriffelter Ring; über den der Faden hinwegstreicht, oder ein profilierter Ring,
auf dem ein Spinnläufer sitzt, den das fliegende Fadenstück ähnlich-einer Kurbel
zu drehen hat. .
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Das Durchbiegen des Fadens erfolgt mit den beschriebenen Mitteln um
so wirksamer, je weiter außen-am fliegenden Fadentrum die Kräfte angreifen. Dieser.
Zustand ergibt sich von selbst, wenn man die Bremskraft im Verhältnis zum Spinntopf
fest anordnet, da sich der Spinntopf füllt, die Spinnkuchenwand nach innen und die
Bremskraft relativ zum Fadentrum immer weiter nach außen rückt. Das angegebene Verfahren
regelt somit automatisch die Spinnspannung in Richtung eines konstanten Wertes.
-Zu 2: Mechanisch kann man die Spinnspannung verstärken, wenn man den Faden außer
durch die Fliehkraft z. B. durch eine Reibungskraft in Richtung Spinntopf und Spinnkuchen
fördert. Da eine derartige Kraft auch das schwache Drehmoment des Garnes abbremst
und somit das Durchlaufen der Garnumdrehung verhindern würde, muß die Fördereinrichtung
mit umlaufen.
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Als einfaches Beispiel sieht die Erfindung ein grobes Gewinde genügender
Steigung vor, das in den mitumlaufenden Fadenführer einer Zentrifuge eingedreht
ist. Als Kraft, die den Faden gegen das Gewinde drückt und ihn damit zusätzlich
spannt, kann die Spinnspannung dienen oder aber ein Preßfinger, der von außen her
in den Fadenführer ragt und das Garn federnd gegen das Gewinde drückt.
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Eine andere Form der Garnförderung ist durch eine oder mehrere Lieferräder
oder Walzen gegeben, die an der Zentrifuge oder dem sich mitdrehenden Fadenführer
sitzen und selbst so von außen angetrieben sind, daß sie den Faden, der an ihnen
vorbei oder zwischen ihnen hindurchläuft, ins Innere des Spinntopfes fördern. In
den Zeichnungen sind Beispiele für Vorrichtungen zur Fadenspannungsregelung dargestellt.
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Fig, i und 2 zeigen Ansicht und Grundriß eines Fadenführers mit Luft-
oder Flüssigkeitsbestrahlung; Fig.3 zeigt einen Spinntopfboden mit beschaufeltem
Ringspalt; Fig.4 zeigt einen Fadenführer mit radial geriffeltem und gleichzeitig
in Wellenlinie verlaufendem Ring; Fig.5 zeigt einen Fadenführer mit Ring und Spinnläufer;
Fig. 6 zeigt einen Fadenführer mit Preßfinger; Fig.7 zeigt einen Fadenführer mit
Zahnrädern. In Fig. i und 2 ist in Ansicht und Draufsicht ein hohlwandiger Fadenführer
i dargestellt, der mit einer Düse 6 versehen ist, die mittels Luft- oder Flüssigkeitsbestrahlung
ein Ablenken des frei fliegenden Fadens bewirkt. Der Faden ist beim Eingang in den
Fadenführer mit 2 und am Ausgang mit 4 bezeichnet. Die Zuführung der Luft oder Flüssigkeit
erfolgt durch den Eingang 5. In Fig. 2 ist der Spinnkuchen 3 angedeutet. Aus der
Dars@ellungsweise geht deutlich hervor, daß hierbei der Weg vom Fadenführer- bis
zur Innenwand des Spinnkuchens erheblich verlängert wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird dieselbe Wirkung dadurch
erzielt, daß der Spinntopf mit einem schrägbeschaufelten Ringspalt 9 versehen ist.
Hierbei entsteht durch die spiralförmig nach oben bewegte Luft ebenfalls ein Ablenken
des Fadens io, so, daß. die Strecke zwischen dem Fadenführer und dem Spinnkuchen
8 ebenfalls erheblich verlängert wird.
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Fig. 4 zeigt einen radial geriffelten und gleichzeitig am Rand in
Wellenlinie verlaufenden Ring 14, der am Fadenführer ii befestigt ist. Der Faden
ist am Eingang mit 12 und am Ausgang mit 13 bezeichnet. Die Wirkung des Ringes 14
besteht darin, daß er das freie Fadenstück 13 nicht nur bremst, sondern daß auch
die Ablage des Fadens an der nicht dargestellten Spinnkuchenwand verbessert wird.
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Bei der Vorrichtung nach Fig. 5 ist der Faden am Eingang mit 17 und
am Ausgang mit 18 bezeichnet. Diese Ausführungsform zeigt einen Fadenführer 15,
an dem ein profilierter Ring 16 mit Spinnläufer befestigt ist.
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Die Vorrichtung nach Fig.6 ist besonders für Fäden geeignet, deren
Faserverband in sich fest genug ist, um auf Drall beim Verlassen der Lieferwalzen
verzichten zu können, z. B. Kunstseiden oder Zwirne mit beliebiger Fadenzahl. Bei
der Darstellung ist der Faden am Eingang mit 22 und am Ausgang mit 23 bezeichnet.
Der Fadenführer i9 läuft im Uhrzeigerdrehsinn, wie angedeutet, um, während er in
der üblichen Art und Weise gehoben und gesenkt wird. Die Lagerung, der Antrieb usw.
sind nicht dargestellt.. Als Gewinde weist der Fadenführer i9 eine Runddrahtfeder
2o auf. Ihre Steigung läßt sich durch auswechselbare Büchsen 21 so verändern, daß
der auf jede Umdrehung des Fadenführers ig entfallende Transportweg größer ist als
der in der
gleichen Zeit vom Faden 22 zurückgelegte Weg. Außerhalb
des Fadenführers ig ist an der Maschine ein Preßfinger 24 angebracht, der in den
Fadenführer ig hineinreicht und die Reibung zwischen Faden 22 und Runddrahtfeder
20 verstärkt. Dieser Preßfinger kann beim Einführen des Fadens 22 in nicht dargestellter
Weise aus dem Fadenführer ig zeitweise entfernt werden.
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In Fig. 7 ist ein weiteres Beispiel dargestellt. Der Faden ist am
Eingang mit 28 und am Ausgang mit 29 bezeichnet. Diese Vorrichtung weist zwei Riffelräder
25 auf, die am umlaufenden Fadenführer 26 befestigt sind. Sie greifen in einen an
der Maschine fest angebrachten schraubenförmig gewundenen Runddraht 27 ein und drehen
sich unter Eingriff in den schraubenförmig gewundenen Runddraht 27 um ihre horizontale
Achsen, während der Fadenführer sich um seine vertikale Achse dreht.