EP0627510B2 - Auflösewalze für eine O-E-Spinnvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Auflösewalze für eine O-E-Spinnvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung Download PDF

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EP0627510B2
EP0627510B2 EP94108472A EP94108472A EP0627510B2 EP 0627510 B2 EP0627510 B2 EP 0627510B2 EP 94108472 A EP94108472 A EP 94108472A EP 94108472 A EP94108472 A EP 94108472A EP 0627510 B2 EP0627510 B2 EP 0627510B2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
opening roller
recesses
depth
teeth
helical groove
Prior art date
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EP94108472A
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English (en)
French (fr)
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EP0627510A1 (de
EP0627510B1 (de
Inventor
Milos Mladek
Oldrich Tesar
Jaroslav Kaplan
Ladislav Pirkl
Dobroslav Musil
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Rieter Elitex AS
Original Assignee
Rieter Elitex AS
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Priority claimed from CZ931060A external-priority patent/CZ279649B6/cs
Priority claimed from CZ931062A external-priority patent/CZ279219B6/cs
Application filed by Rieter Elitex AS filed Critical Rieter Elitex AS
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/30—Arrangements for separating slivers into fibres; Orienting or straightening fibres, e.g. using guide-rolls
    • D01H4/32—Arrangements for separating slivers into fibres; Orienting or straightening fibres, e.g. using guide-rolls using opening rollers

Definitions

  • the invention relates to an opening roller a fiber separation device of an open-end spinning machine, with a cylinder body attached to its outer circumference has teeth cut through it Penetration of at least one spiral groove with one Number of recesses are formed, as well as one Process for producing the opening roller mentioned above.
  • Open-end spinning machines are the opening rollers mostly as a cylindrical body formed on the outer periphery of a spiral groove is provided, in which a sawtooth wire is rolled, whose teeth are the working elements in the dissolution of the sliver to individual fibers (U.S. Patent 4 342137).
  • Opening rollers especially what their lifespan concerns, not satisfactory. It therefore follows a surface treatment on the rolling in of the clothing wire the opening roller to make them more wear-resistant close. Show through that Defects caused by rolling in as well as defects in the surface of the clothing wire that is coating make it difficult or even impossible, which makes the Function of the opening roller is negatively affected. On Another disadvantage of this opening roller is that Possibility that in the alleys through the toothless Part of the saw tooth set are formed, Dirt and fiber accumulations stick that then irregularities or other defects on the spun yarn.
  • Disintegration rollers are also known, e.g. to DE OS 19 39 683, in which on the circumference of the cylinder body saw-like teeth with the help of a spiral groove are formed, from the upper part by axially extending Incisions on the front and back surfaces the teeth are shaped.
  • DD-PS 210 714 is also a compact toothed ring known for fiber separation on open-end spinning machines, its external teeth in helical turns are manufactured with a certain helix angle.
  • the latter feature means that the shape of the set of such an opening roller Opening roller with sawtooth set is similar, and that at the high spinning speeds of the current Open-end spinning it to stick of dirt or fibers in the lower area between the rows of teeth can come.
  • the fibers become Retracted tooth base.
  • the biggest disadvantage is that axial incisions through which the forehead and Back surfaces of the teeth are shaped.
  • the teeth of the Opening rollers come into contact in rows at the same time with the sliver so that the resolution of the Sliver takes place jerkily.
  • the fibers are therefore not evenly, but in tufts Spinning process fed, which has an undesirable influence of yarn quality.
  • a bottom of the spiral groove, which is in the Cross section has a curvature.
  • the depth of the recesses can be adjusted, the after the first variant in comparison with the Depth of the spiral groove is greater. In this case it is on most advantageous if the depth of the recesses is around a multiple greater than 0.05 to 0.5 than the depth of the spiral groove.
  • the depth of the recesses in The circumferential direction changes cyclically.
  • the outer periphery of the opening roller cylinder body can the teeth to the mass distribution of the Sliver can be adjusted transversely to the direction of transport.
  • Another variation is the depth of the recesses smaller than the depth of the spiral groove.
  • the best results in running the fibers in the separation process on Scope will be achieved if the diameter of the Flanges compared to the diameter of the tip circle the teeth are larger or the same size.
  • the cylinder body is advantageously made of a hardenable steel manufactured.
  • the essence of the manufacturing process the opening roller is that the cylinder body a rotary movement during the manufacture of the recesses is granted.
  • the opening roller 1 for a opening device an open-end spinning machine consists in the illustrated embodiments from a cylinder body 2, an axial bore 21 for storage the opening roller on a not shown Has drive shaft.
  • the cylinder body 2 of the opening roller 1 can also be designed in a different way be, e.g. in one piece with the drive shaft, or in several pieces as a ring-shaped outer body that on a cylindrical base body is mounted as a carrier, which has a coaxial bore 21 for storage on the drive shaft.
  • the cylinder body 2 of the opening roller 1 has teeth 3 on its circumference, the tips of which 36 lie on the tip circle 31.
  • On the end faces 22 of the Cylinder body 2 can be arranged flanges 4 as it e.g. 1 in the embodiment of FIG Case is. In the remaining figures, the flanges are 4 not shown, but they can be provided.
  • the teeth 3 on the circumference of the cylinder body 2 are spiraled through at least one the circumference of the cylinder 2 extending groove 5 with left or right slope formed, the walls of which Flanks 32 of teeth 3 form while a number of recesses 6 the end faces 33 and back 34 form the teeth 3.
  • As shown in Fig. 1, run the recesses 6 transverse to the circumferential direction of the Cylinder body 2 of the opening roller 1 in the direction of Auxiliary line 72, which with the axis 7 of the cylinder body 2 parallel surface line 71 an angle ⁇ forms, whose maximum value should not be greater than 45 ° should.
  • the diameter of the flanges 4 corresponds at least the size of the diameter of the tip circle 31 of the teeth 3 of the cylinder body 2.
  • the diameter of the Flanges 4 is equal to each other.
  • Construction designs of the opening roller 1 can the flanges 4 on the end faces 22 of the cylinder body 2, or only one flange 4 be provided, or it can be the diameter of the Flanges 4 may be different.
  • the flanges 4 serve to improve the Guiding the individual fibers on the circumference of the cylinder body 2.
  • the flanges 4, the diameter of which is larger than the diameter of the tip circle 31 of the teeth 3 are also used to protect the teeth 3 from Damage, e.g. when laying on a flat surface or when storing opening rollers next to each other.
  • the bottom of the spiral groove 5 different shapes that correspond to each technological conditions when separating the Sliver, to a certain quality and / or certain rotational speed of the opening roller 1 tuned are.
  • Another important technological Parameter is the negative pressure in the resolver, especially the negative pressure in the zone in which the individual fibers leave the opening roller 1.
  • FIG. 3 Another version of the bottom 51 of the Spiral groove 5 is shown in Fig. 3; the bottom is 51 in cross section a continuous arc 52 ', the the edges flowing into the flanks 32 of the teeth 3 transforms.
  • FIGS. 5, 6, 7 and 11 Another variant of the Bottom 51 of the spiral groove 5 is in FIGS. 5, 6, 7 and 11 shown.
  • the bottom 51 is curved, so that the spiral groove 5 is deeper at the edges than in the middle, whereby they in these marginal zones by arch 52 in the flanks 32 of teeth 3 passes over.
  • the depth of the recesses 6, whose Penetration with the spiral groove 5 forms the teeth 3, can be different.
  • the depth of the recesses 6 greater than or equal to the depth of the spiral groove 5.
  • this version can be made over the width of the cylinder body 2 of the opening roller 1 arranged obliquely Recesses as well as just arranged recesses be applied. The best results through the right, on the respective fiber material, the spinning speed and vacuum conditions coordinated combination of the described Characteristics achieved what in detail through experiments is to be determined in each case.
  • the depth of the recesses 6 is equal to the smallest depth 53 the spiral groove 5 and the bottom of the spiral groove 5 is through an arched surface of revolution is formed.
  • the 7 is the Depth of the recesses 6 greater than the smallest depth 53 of the spiral groove 5.
  • the shaped surface of rotation of the Bottom 51 of the spiral groove 5 is 54 in its curved part through the lower floor surface 61 of the recess 6 interrupted.
  • the end faces 33 and the back 34 of the teeth 3 thus formed are larger than that Flanks 32 of the teeth 3, which is particularly the case Loosening of the fibers from the surface of the opening roller 1 has a favorable effect on the fiber separation process.
  • the depth of the recesses 6 is smaller than the greatest depth 55 of the spiral groove 5.
  • the depth of the recesses 6 is equal to the greatest depth 55 the spiral groove 5, or it can also be larger than that greatest depth 55 of the spiral groove 5.
  • the end faces 33 and the back 34 of the teeth 3 extended even more compared to the flanks 32 of the Teeth 3, because the whole shaped surface of rotation of Bottom 51 of the spiral groove 5 through the recesses 6 is interrupted.
  • the shape has a cylindrical surface, as shown in FIG. 9, and if at the same time the depth of the recesses 6 is greater than the depth of the spiral groove 5, the cylinder surface of the bottom 51 of the spiral groove 5 through the bottom surfaces 61 of the recesses 6 interrupted.
  • the End faces 33 and the back 34 of the thus formed Teeth 3 are larger than the flanks 32 of teeth 3, which particularly affects the detachment of the fibers from the surface of the opening roller 1 and transition in the feed channel at the end of the fiber separation process has a favorable effect.
  • the depth of the recesses 6 can be greater than the depth of the spiral groove 5, the bottom 51 the spiral surface 5 forming surface of revolution through the recesses 6 is interrupted.
  • the depth of the recesses changes 6 along the length of the recesses 6 or across the width of the opening roller 1, creating the shape the tip of tooth 3 can be changed, e.g. so that the recesses 6 deeper and the teeth 3 are sharper, so that in operation that in the middle of the rotating cylinder body 2 of Opening roller 1 fed sliver through the sharp Teeth 3 of the middle part of the toothed outer circumference of the cylinder body 2 of the opening roller 1 is isolated.
  • This way the mass distribution of the sliver fed from the opening roller 1 taken into account what happened at Separation process has a positive effect
  • the length of the recesses can be 6 different Take values, but it is not shorter than that Distance between the outer edges of the tooth feet 35 the teeth 3 of the edge rows on the outer circumference of the Cylinder body 2 of the opening roller 1.
  • the depth the recesses 6 may be smaller than the depth of the spiral groove 5.
  • the most suitable for this version Shape of the bottom 51 the one in which the Cross section of the bottom 51 an arc 52 or Is straight, the depth of the recesses 6 not is larger than the straight flank 32 of the teeth 3. This Execution is particularly high quality for machining Suitable raw material.
  • the most stressed part of the The end faces 33 form the surface of the opening roller 1 of the teeth.
  • the recesses 6 arranged perpendicular to the spiral groove 5. This means that the angle ⁇ of the deflection of the recesses 6 the helix angle ⁇ of the helix the spiral groove 5 is the same as in FIG. 13 shown.
  • the opening roller 1 is the cylinder body 2 made of hardenable Steel made, after completion of the Spiral groove 5 of the cylinder body 2 hardened or at least is partially hardened. After that, either the recesses 6 made, or there may be another Heat treatment can be made. On Another indispensable process is the elimination of the ridge and the edges of the one with the Fibers in contact with the surface of the cylinder body 2 of the opening roller 1. Following this can the surface of the cylinder body 2 with a wear-resistant layer.
  • the cylinder body 2 When machining the recesses 6 the cylinder body 2 simultaneously rotates granted. If both the rotational speed of the Cylinder body 2 and the feed rate of the machining tool are constant the recesses 6 in the projection in the plane of Top view a straight direction. If against constant feed rate of the processing tool the rotational speed of the cylinder body 2 varies, the recesses 6 in the Projection into the plane of the top view the shape of a Curve.

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  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Auflösewalze einer Faservereinzelungsvorrichtung einer Offen-End-Spinnmaschine, mit einem Zylinderkörper, der an seinem äußeren Umfang Zähne aufweist, die durch die Durchdringung wenigstens einer Spiralnut mit einer Anzahl von Ausnehmungen gebildet sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten Auflösewalze.
Bei den bekannten Vereinzelungsvorrichtungen von Offen-End-Spinnmaschinen sind die Auflösewalzen meistens als ein zylindrischer Körper ausgebildet, an dessen äußerem Umfang eine Spiralnut vorgesehen ist, in die ein Sägezahndraht eingewalzt ist, dessen Zähne die Arbeitselemente bei der Auflösung des Faserbandes zu Einzelfasern darstellen (US-PS 4 342137).
Bei den hohen Spinngeschwindigkeiten der gegenwärtigen Offen-End-Spinnmaschinen sind diese Auflösewalzen, insbesondere was ihre Lebensdauer betrifft, nicht befriedigend. Es erfolgt daher im Anschluß an das Einwalzen des Garniturdrahtes noch eine Oberflächenbehandlung der Auflösewalze, um sie verschleißfester zu machen. Dabei zeigen sich durch das Einwalzen bedingte Mängel wie auch Mängel der Oberfläche des Garniturdrahtes, die das Beschichten erschweren oder gar unmöglich machen, wodurch die Funktion der Auflösewalze negativ beeinflußt wird. Ein weiterer Nachteil dieser Auflösewalze besteht in der Möglichkeit, daß in den Gassen, die durch den unverzahnten Teil der Sägezahngarnitur gebildet werden, Schmutz und Faseranhäufungen haften bleiben, die dann zu Unregelmäßigkeiten oder anderen Mängeln am gesponnen Garn führen. Ein Vorteil besteht dagegen darin, daß die Zähne auf dem Umfang in einer Spirale angeordnet sind, so daß der Eingriff der Zähne in das Faserband in Richtung der Mantellinie der Auflösewalze variiert und damit ein gleichmäßiges Auskämmen über die Breite des Faserbandes erfolgt.
Bekannt sind auch Auflösewalzen, z.B. nach DE OS 19 39 683, bei denen am Umfang des Zylinderkörpers sägenartige Zähne mit Hilfe einer Spiralnut gebildet sind, aus deren Oberteil durch axial verlaufende Einschnitte jeweils die Stirn- und Rückenflachen der Zähne geformt sind.
Ferner ist aus der DD-PS 210 714 ein Kompaktzahnring zur Faservereinzelung an Offen-End-Spinnmaschinen bekannt, dessen Außenverzahnung in schraubenlinienförmigen Windungen mit einem bestimmten Schrägungswinkel gefertigt sind.
Diese Lösung wurde weiter vervollkommnet nach DE 38 27 344, wo die Auflösewalze durch einen ringförmigen Grundkörper gebildet ist, auf dessen äußerem Umfang die Zähne mit Hilfe von in axialer Richtung verlaufenden Einschnitten in Verbindung mit den in Umfangsrichtung verlaufenden Gassen gebildet sind. Dabei sind die Gassen zwischen den Zahnreihen tiefer als die Einschnitte zwischen den Zähnen, wie dies auch bei den eingewalzten Sägezahngarnituren der Fall ist.
Das letztgenannte Merkmal bedeutet, daß die Form der Garnitur einer solchen Auflösewalze der Auflösewalze mit Sägezahngarnitur ähnlich ist, und daß bei den hohen Spinngeschwindigkeiten der gegenwärtigen Offen-End-Spinnmaschinen es zum Haftenbleiben von Schmutz oder Fasern im unteren Bereich zwischen den Zahnreihen kommen kann. Die Fasern werden zum Zahnfuß eingezogen. Bei ihrem Transport in den Speisekanal lösen sie sich schwer von der Oberfläche der Auflösewalze, wodurch insbesondere die Gleichmäßigkeit des gesponnenen Garnes beeinträchtigt wird.
Der größte Nachteil besteht jedoch in den axial verlaufenden Einschnitten, durch die die Stirn- und Rückenflächen der Zähne geformt sind. Die Zähne der Auflösewalze gelangen reihenweise gleichzeitig in Kontakt mit dem Faserband, so daß die Auflösung des Faserbandes ruckweise erfolgt. Die Fasern werden dadurch nicht gleichmäßig, sondern büschelweise dem Spinnprozeß zugeführt, was eine unerwünschte Beeinflussung der Garnqualität zur Folge hat.
Ausgehend von dem durch die DE-A-38 27 344 gegebenen nächstliegenden Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und eine Auflösewalze mit hoher Standzeit zu schaffen, mit welcher eine verbesserte Aufbereitung des zu verspinnenden Fasermaterials erreicht wird sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 7 und 11, jeweils für sich oder auch in Kombination, gelöst.In einer vorteilhatten Ausführung verlaufen die Ausnehmungen schräg zur Zylinderachse, jedoch senkrecht zur Spiralnut. Bei dieser Ausführung haben die mit der Tangentialebene parallelen Zähne die Form eines rechtwinkligen Parallelogramms, wodurch ihre Lebensdauer erhöht wird. Der Boden der Spiralnut kann in Querschnitt die Form eines an den Rändern stufenlos in die Zahnflanken übergehenden Bogens haben.
Zur Anpassung der Auflösewalze an verschiedene technologische Bedingungen, besonders an die Zusammensetzung des Faserbandes, die Drehzahl und den Unterdruck hat bei einer anderen Ausführung der Boden der Spiralnut im Querschnitt die Form einer Geraden, die an den Rändern durch Bogen in die Zahnflanken übergeht.
Für andere technologische Bedingungen eignet sich besser ein Boden der Spiralnut, der im Querschnitt eine Wölbung aufweist.
Bei allen obigen Varianten ist es vorteilhaft, wenn sich die Spiralnut in Richtung zur Zahnspitze hin erweitert, da sich so die Fasern besser von den Zähnen lösen können.
An verschiedene technologische Bedingungen kann die Tiefe der Ausnehmungen angepaßt werden, die nach der ersten Variante im Vergleich mit der Tiefe der Spiralnut größer ist. In diesem Fall ist es am vorteilhaftesten, wenn die Tiefe der Ausnehmungen um ein zwischen 0,05 und 0,5 liegendes Vielfaches größer als die Tiefe der Spiralnut ist.
Für bestimmte Anwendungszwecke ist es vorteilhaft, wenn die Tiefe der Ausnehmungen in Umfangsrichtung sich zyklisch verändert. Durch die Variation der Tiefe der Ausnehmungen über die Breite des Außenumfangs des Zylinderkörpers der Auflösewalze können die Zähne an die Masseverteilung des Faserbandes quer zur Transportrichtung angepaßt werden.
Nach einer weiteren Variante ist die Tiefe der Ausnehmungen kleiner als die Tiefe der Spiralnut.
Zur Verbesserung der Führung der im Vereinzelungsprozeß befindlichen Fasern am Umfang des Zylinderkörpers der Auflösewalze ist es zweckmäßig, an den Stirnseiten des Zylinderkörpers Flansche vorzusehen, deren Durchmesser größer als der um das Doppelte der Tiefe der Spiralnut verkleinerte Durchmesser des Kopfkreises der Zähne ist.
Die besten Ergebnisse bei der Führung der im Vereinzelungsprozeß befindlichen Fasern am Umfang werden erzielt, wenn der Durchmesser der Flansche im Vergleich mit dem Durchmesser des Kopfkreises der Zähne größer oder gleich groß ist. Der Zylinderkörper ist mit Vorteil aus einem härtbaren Stahl gefertigt.
Das Wesen des Verfahrens zur Herstellung der Auflösewalze besteht darin, daß dem Zylinderkörper bei der Fertigung der Ausnehmungen eine Drehbewegung erteilt wird.
Die Erfindung wird anhand der Figuren im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 -
eine Vorderansicht der Auflösewalze;
Fig. 2 -
ein Detail der Auflösewalze in Seitenansicht;
Fig. 3 -
die Ansicht von Fig. 2 gemäß der Schnittlinie A - A;
Fig. 4 - 7 -
die Ansicht von Fig. 2 gemäß der Schnittlinie A - A bei verschiedenen Ausführungsförmen der Erfindung;
Fig. 8 -
ein Detail der Auflösewalze gemäß Fig. 1 in Seitenansicht;
Fig. 9 -
die Ansicht von Fig. 8 gemäß der Schnittlinie A - A;
Fig. 10 -
ein Detail einer anderen Ausführung der Erfindung in Seitenansicht;
Fig. 11 -
die Ansicht von Fig. 10 gemäß der Schnittlinie A - A;
Fig. 12 -
eine Ansicht der Figuren 2, 8 oder 10, gemäß der Schnittlinie B - B;
Fig. 13 -
eine andere Ausführung in der Ansicht gemäß Fig. 12.
Die Auflösewalze 1 für eine Auflösevorrichtung einer Offen-End-Spinnmaschine besteht in den dargestellten Ausführungsbeispielen aus einem Zylinderkörper 2, der eine axiale Bohrung 21 für die Lagerung der Auflösewalze auf einer nicht dargestellten Antriebswelle aufweist. Der Zylinderkörper 2 der Auflösewalze 1 kann auch in anderer Weise ausgebildet sein, z.B. einstückig mit der Antriebswelle, oder mehrstückig als ringförmiger Außenkörper, der auf einen zylindrischen Grundkörper als Träger aufgezogen ist, welcher eine gleichachsige Bohrung 21 für die Lagerung auf der Antriebswelle aufweist.
Der Zylinderkörper 2 der Auflösewalze 1 weist an seinem Umfang Zähne 3 auf, deren Spitzen 36 auf dem Kopfkreis 31 liegen. An den Stirnseiten 22 des Zylinderkörpers 2 können Flansche 4 angeordnet sein, wie es z.B. beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 der Fall ist. In den übrigen Abbildungen sind die Flansche 4 nicht dargestellt, sie können aber vorgesehen sein.
Die Zähne 3 an dem Umfang des Zylinderkörpers 2 sind durch wenigstens eine spiralförmig über den Umfang des Zylinders 2 sich erstreckende Nut 5 mit linker oder rechter Steigung gebildet, deren Wände die Flanken 32 der Zähne 3 bilden, während eine Anzahl von Ausnehmungen 6 die Stirnseiten 33 und Rücken 34 der Zähne 3 bilden. Wie in Fig. 1 dargestellt, verlaufen die Ausnehmungen 6 quer zur Umfangsrichtung des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1 in Richtung der Hilfsgeraden 72, die mit der mit der Achse 7 des Zylinderkörpers 2 parallelen Mantellinie 71 einen Winkel α bildet, dessen Maximalwert nicht größer als 45 ° sein soll.
Der Durchmesser der Flansche 4 entspricht mindestens der Größe des Durchmessers des Kopfkreises 31 der Zähne 3 des Zylinderkörpers 2. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Durchmesser der Flansche 4 größer als der Durchmesser des Kopfkreises 31 der Zähne 3, wobei die Durchmesser der beiden Flansche 4 einander gleich sind. Bei einigen anderen Konstruktionsausführungen der Auflösewalze 1 können die Flansche 4 an den Stirnseiten 22 des Zylinderkörpers 2 wegfallen, oder es kann auch nur ein Flansch 4 vorgesehen sein, oder es können die Durchmesser der Flansche 4 unterschiedlich sein.
Die Flansche 4 dienen zur Verbesserung der Führung der vereinzelten Fasern am Umfang des Zylinderkörpers 2. Die Flansche 4, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Kopfkreises 31 der Zähne 3 sind, dienen gleichzeitig zum Schutz der Zähne 3 vor Beschädigung, z.B. beim Legen auf eine ebene Fläche oder bei der Lagerung von Auflösewalzen nebeneinander.
Unabhängig davon, ob die Ausnehmungen 6 in einem Winkel zur Mantellinie 71 verlaufen oder gerade angeordnet sind, kann der Boden der Spiralnut 5 verschiedene Formen haben, die auf die jeweiligen technologischen Bedingungen bei der Vereinzelung des Faserbandes, auf eine gewisse Qualität und/oder eine gewisse Drehgeschwindigkeit der Auflösewalze 1 abgestimmt sind. Ein weiterer wichtiger technologischer Parameter ist der Unterdruck in der Auflösevorrichtung, besonders der Unterdruck in der Zone, in welcher die vereinzelten Fasern die Auflösewalze 1 verlassen.
In den Ausführungen gemäß Fig. 4 und 9 ist der Boden 51 der Spiralnut 5 durch eine Zylinderfläche gebildet, die im Querschnitt die Form einer Geraden hat, die an den Rändern durch einen Bogen 52 in die Flanken 32 der Zähne 3 übergeht. Die Spiralnut 5 erweitert sich in Richtung vom Boden 51 zur Zahnspitze 36 hin, wodurch ein günstiges Profil der Zähne 3 erreicht wird, die sich in Richtung zu ihrer Spitze 36 verjüngen.
Eine andere Ausführung des Bodens 51 der Spiralnut 5 ist in der Fig. 3 dargestellt; der Boden 51 ist im Querschnitt ein durchgehender Bogen 52', der an den Rändern fließend in die Flanken 32 der Zähne 3 übergeht.
Eine weitere Ausführungsvariante des Bodens 51 der Spiralnut 5 ist in den Fig. 5, 6, 7 und 11 dargestellt. Der Boden 51 ist gewölbt, so daß die Spiralnut 5 an ihren Rändern tiefer als in der Mitte ist, wobei sie in diesen Randzonen durch Bogen 52 in die Flanken 32 der Zähne 3 übergeht.
Auch die Tiefe der Ausnehmungen 6, deren Durchdringung mit der Spiralnut 5 die Zähne 3 bildet, kann unterschiedlich sein. Bei den Ausführungen gemäß Fig. 8 und 9 ist die Tiefe der Ausnehmungen 6 größer oder gleich der Tiefe der Spiralnut 5. Als die vorteilhafteste hat sich eine solche Tiefe der Ausnehmung 6 erwiesen, die um ein zwischen 0,05 und 0,5 liegendes Vielfaches größer als die Tiefe der Spiralnut 5 ist. Auch diese Ausführung kann bei über die Breite des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1 schräg angeordneten Ausnehmungen als auch gerade angeordneten Ausnehmungen angewandt werden. Die besten Resultate werden durch die richtige, auf das jeweilige Fasermaterial, die Spinngeschwindigkeit und Unterdruckverhältnisse abgestimmte Kombination der beschriebenen Merkmale erreicht, was im einzelnen durch Versuche jeweils festzustellen ist.
Beim Ausführungsbeispiel mit der einen gewölbten Boden 51 aufweisenden Spiralnut 5 können folgende Varianten eintreten:
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist die Tiefe der Ausnehmungen 6 gleich der kleinsten Tiefe 53 der Spiralnut 5 und der Boden der Spiralnut 5 ist durch eine gewölbte Rotationsfläche gebildet.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist die Tiefe der Ausnehmungen 6 größer als die kleinste Tiefe 53 der Spiralnut 5. Die geformte Rotationsfläche des Bodens 51 der Spiralnut 5 ist in ihrem gewölbten Teil 54 durch die tieferliegende Bodenfläche 61 der Ausnehmung 6 unterbrochen. Die Stirnseiten 33 und die Rükken 34 der so gebildeten Zähne 3 sind größer als die Flanken 32 der Zähne 3, was sich besonders auf die Lockerung der Fasern von der Oberfläche der Auflösewalze 1 beim Faservereinzelungsvorgang günstig auswirkt. Dabei ist die Tiefe der Ausnehmungen 6 kleiner als die größte Tiefe 55 der Spiralnut 5.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist die Tiefe der Ausnehmungen 6 gleich der größten Tiefe 55 der Spiralnut 5, oder sie kann auch größer sein als die größte Tiefe 55 der Spiralnut 5. Bei dieser Ausführung sind die Stirnseiten 33 und die Rücken 34 der Zähne 3 noch mehr verlängert gegenüber den Flanken 32 der Zähne 3, weil die ganze geformte Rotationsfläche des Bodens 51 der Spiralnut 5 durch die Ausnehmungen 6 unterbrochen ist.
Wenn der Boden 51 der Spiralnut 5 die Form einer Zylinderfläche hat, wie in der Fig. 9 dargestellt, und wenn gleichzeitig die Tiefe der Ausnehmungen 6 größer ist als die Tiefe der Spiralnut 5, ist die Zylinderfläche des Bodens 51 der Spiralnut 5 durch die Bodenflächen 61 der Ausnehmungen 6 unterbrochen. Die Stirnseiten 33 und die Rücken 34 der so gebildeten Zähne 3 sind größer als die Flanken 32 der Zähne 3, was sich besonders auf die Ablösung der Fasern von der Oberfläche der Auflösewalze 1 und Übergang in den Speisekanal am Ende des Faservereinzelungsvorgangs günstig auswirkt.
Ebenfalls bei der Spiralnut 5 gemäß Fig. 3, deren Boden 51 im Querschnitt als Bogen 52 ausgebildet ist, kann die Tiefe der Ausnehmungen 6 größer sein als die Tiefe der Spiralnut 5, wobei die den Boden 51 der Spiralnut 5 bildende Rotationsfläche durch die Ausnehmungen 6 unterbrochen ist.
Soweit die Tiefe der Ausnehmungen 6 und die Tiefe der Spiralnut 5 gleich sind, ist der Boden 51 durch die Durchdringungsflächen der den Boden 51 der Spiralnut 5 bildenden Rotationsfläche mit den einzelnen Ausnehmungen 6 gebildet, deren Bodenflächen 61 an der tiefsten Stelle der Spiralnut 5 ineinander übergehen.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ändert sich die Tiefe der Ausnehmungen 6 entlang der Länge der Ausnehmungen 6 bzw. über die Breite der Auflösewalze 1, wodurch die Form der Spitze des Zahnes 3 geändert werden kann, z.B. so, daß in der Mitte des Umfangs die Ausnehmungen 6 tiefer und die Zähne 3 schärfer sind, so daß im Betrieb das in die Mitte des rotierenden Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1 zugeführte Faserband durch die scharfen Zähne 3 des mittleren Teils des verzahnten Außenumfangs des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1 vereinzelt wird. Auf diese Weise wird der Masseverteilung des zugeführten Faserbandes von der Auflösewalze 1 her Rechnung getragen, was sich beim Vereinzelungsvorgang positiv auswirkt
Wie dargestellt in den Fig. 3 bis 6, 7, 9 und 11, kann die Länge der Ausnehmungen 6 verschiedene Werte einnehmen, sie ist jedoch nicht kürzer als der Abstand zwischen den Außenrändern der Zahnfüße 35 der Zähne 3 der Randreihen am Außenumfang des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1.
In einer anderen alternativen Ausführung des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1 kann die Tiefe der Ausnehmungen 6 kleiner sein als die Tiefe der Spiralnut 5. Für diese Ausführung ist die am besten geeignete Form des Bodens 51 diejenige, bei der der Querschnitt des Bodens 51 ein Bogen 52 oder eine Gerade ist, wobei die Tiefe der Ausnehmungen 6 nicht größer als die gerade Flanke 32 der Zähne 3 ist. Diese Ausführung ist besonders für die Bearbeitung hochwertigen Rohstoffs geeignet.
Wenn die Reihen der Zähne 3 des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1 einen Winkel α mit der Achse 7 bilden, sind die einzelnen Reihen der Zähne 3 schräg angeordnet. Beim Drehen der Auflösewalze 1 kommen daher die Zähne 3 der jeweiligen Reihe nach und nach mit dem Faserband in Kontakt, wodurch eine ruckweise Einwirkung der Auflösewalze 1 auf das Faserband vermieden wird. Dieser Winkel α steht in einer bestimmten Beziehung zum Abstand der Zahnspitzen 36 voneinander. Es hat sich aber gezeigt, daß es nicht vorteilhaft ist, diesen Winkel größer als 45° zu wählen.
Den am meisten beanspruchten Teil der Oberfläche der Auflösewalze 1 stellen die Stirnseiten 33 der Zähne dar. Um ihre Beanspruchung zu senken und ihre Lebensdauer sowie dadurch auch die Lebensdauer der ganzen Auflösewalze 1 zu erhöhen, sind die Ausnehmungen 6 senkrecht zur Spiralnut 5 angeordnet. Das bedeutet, daß der Winkel α der Ablenkung der Ausnehmungen 6 dem Steigungswinkel β der Schraubenlinie der Spiralnut 5 gleich ist, wie in der Fig. 13 dargestellt.
Zur Erhöhung der Lebendauer und Qualität der Auflösewalze 1 ist der Zylinderkörper 2 aus härtbarem Stahl hergestellt, wobei nach der Fertigstellung der Spiralnut 5 der Zylinderkörper 2 gehärtet oder wenigstens teilweise gehärtet wird. Danach werden entweder die Ausnehmungen 6 gefertigt, oder es kann eine weitere Wärmebehandlung vorgenommen werden. Ein weiterer unentbehrlicher Arbeitsvorgang ist die Beseitigung des Grates und der Kanten von der mit den Fasern in Berührung kommenden Oberfläche des Zylinderkörpers 2 der Auflösewalze 1. Im Anschluß daran kann die Oberfläche des Zylinderkörpers 2 mit einer verschleißfesten Schicht versehen werden.
Bei der Bearbeitung der Ausnehmungen 6 wird dem Zylinderkörper 2 gleichzeitig eine Drehbewegung erteilt. Wenn sowohl die Drehgeschwindigkeit des Zylinderkörpers 2 als auch die Vorschubgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs konstant sind, haben die Ausnehmungen 6 in der Projektion in die Ebene der Draufsicht eine gerade Richtung. Falls dagegen bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit des Bearbeitungswerkzeugs die Drehgeschwindigkeit des Zylinderkörpers 2 variiert, haben die Ausnehmungen 6 in der Projektion in die Ebene der Draufsicht die Form einer Kurve.
Bezugszeichen
1
Auflösewalze
2
Zylinderkörper
21
Öffnung
22
Stirnseite des Zylinderkörpers
3
Zähne
31
Kopfkreis der Zähne
32
Zahnflanke
33
Zahnstirnseite
34
Zahnrücken
35
Zahnfuß
36
Zahnspitze
4
Flansch
5
Spiralnut
51
Boden der Spiralnut
52
Vertiefter Teil des Bodens, Bogenübergang
52'
Durchgehender Boden
53
Kleinste Tiefe
54
Gewölbter Teil des Bodens
55
Größte Tiefe
6
Ausnehmungen
61
Bodenflächen der Ausnehmung
7
Achse des Zylinderkörpers der Auflösewalze
71
Mantellinie
72
Hilfsgerade
α
Winkel zur Mantellinie der Ausnehmung
β
Steigungswinkel der Spiralnut

Claims (17)

  1. Auflösewalze einer Faservereinzelungsvorrichtung einer Offen-End-Spinnvorrichtung mit einem Zylinderkörper (2), der an seinem äußeren Umfang mit Zähnen (3) ausgestattet ist, die durch die Durchdringung wenigstens einer Spiralnut (5) mit einer Anzahl von Ausnehmungen (6) gebildet sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ausnehmungen (6) am Umfang des Zylinderkörpers (2) in einem Winkel (α) zu der mit der Achse (7)des Zylinderkörpers (2) parallelen Mantellinie (71) verlaufen, der Winkel (α) nicht größer als 45° ist, und daß die Ausnehmungen (6) in zur Spiralnut (5) senkrechter Richtung gebildet sind.
  2. Auflösewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (51) der Spiralnut (5) im Querschnitt die Form eines an den Rändern stufenlos in die Flanken (32) der Zähne (3) übergehenden Bogens (52') hat.
  3. Auflösewalze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (51) der Spiralnut (5) im Querschnitt die Form einer an den Rändern durch Bögen (52) in die Flanken (32) der Zähne (3) übergehenden Geraden hat.
  4. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (51) der Spiralnut (5) im Querschnitt eine Wölbung (54 aufweist.
  5. Auflösewalze einer Faservereinzelungsvorrichtung einer Offen-End-Spinnvorrichtung mit einem Zylinderkörper (2), der an seinem äußeren Umfang mit Zähnen (3) ausgestattet ist, die durch die Durchdringung wenigstens einer Spiralnut (5) mit einer Anzahl von Ausnehmungen (6) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (51) der Spiralnut (5) im Querschnitt eine Wölbung (54) aufweist.
  6. Auflösewalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung (54) des Bodens (51) an den Rändern durch Bögen (52) in die Flanken (32) der Zähne (3) übergeht.
  7. Auflösewalze nach einen oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände der Spiralnut (5) derart ausgebildet sind, daß sich die Spiralnut (5) vom Boden (51)zur Zahnspitze (36) hin erweitert.
  8. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) größer als die Tiefe der Spiralnut (5) ist.
  9. Auflösewalze einer Faservereinzelungsvorrichtung einer Offen-End-Spinnvorrichtung mit einem Zylinderkörper (2), der an seinen äußeren Umfang mit Zähnen ausgestattet ist, die durch die Durchdringung wenigstens einer Spiralnut (5) mit einer Anzahl von Ausnehmungen (6) gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) größer als die Tiefe der Spiralnut (5) ist.
  10. Auflösewalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) um ein zwischen 0,05 und 0,5 liegendes Vielfaches größer als die Tiefe der Spiralnut (5) ist.
  11. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) sich über den Umfang des Zylinderkörpers (2) zyklisch verändert.
  12. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) über die Breite des Außenumfangs des Zylinderkörpers (2) der Auflösewalze (1) variiert.
  13. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, 11 und 12, ohne 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) kleiner als die Tiefe der Spiralnut (5) ist.
  14. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten (22) des Zylinderkörpers (2) Flansche (4) vorgesehen sind, deren Durchmesser mindestens dem Durchmesser des Kopfkreises (31) der Zähne (3) entspricht.
  15. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkörper (2) aus härtbarem Stahl gefertigt ist.
  16. Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, 11, 13, 14 und 15, ohne 8 bis 10 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Ausnehmungen (6) gleich groß ist wie die Tiefe der Spiralnut (5).
  17. Verfahren zur Herstellung der Auflösewalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zylinderkörper (2) bei der Fertigung der Ausnehmungen (6) eine Drehbewegung um seine Drehachse erteilt wird.
EP94108472A 1993-06-03 1994-06-01 Auflösewalze für eine O-E-Spinnvorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung Expired - Lifetime EP0627510B2 (de)

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