EP1244831A2

EP1244831A2 - Verfahren zum offenend-rotorspinnen

Info

Publication number: EP1244831A2
Application number: EP00991802A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Meyer; Manfred Lassmann
Original assignee: W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: CN1280465C; WO2001055490A2; US20030010011A1; DE50006358D1; EP1244831B1; CN1413273A; WO2001055490A3; CZ20022205A3; DE19963087A1; US6722118B2; SK9052002A3; JP2003520909A; RU2002120455A; ATE266110T1

Description

Beschreibung

Verfahren zum Offenend-Rotorspmnen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Offenend- Rotorspmnen, bei dem die zu verspinnenden Fasern über einen Faserleitkanal in den Rotor gefordert, m dessen den größten Innendurchmesser aufweisender Rotorrille gesammelt, durch die Rotorrotation unter Drehung im Bereich einer sogenannten Embmdezone in das Garnende eingebunden und als fertiges Garn durch eine mittig und im wesentlichen in e er Ebene mit der Rotorrille angeordnete Abzugsduse abgezogen werden.

Die Entwicklung des Rotorspinnens geht sehr weit zurück, wobei die industrielle Nutzung dieses Verfahrens erst m den 60er Jahren m größerem Umfang einsetzte. Nicht nur in peπpheren Bereichen, das heißt, von der Faserbandzufuhrung, der Auflosung in Einzelfasern und der Zufuhrung der Einzelfasern zum Spinnrotor sowie dem Abziehen und Aufwinden des Fadens, sondern auch im Kernbereich der Fadenbildung, das heißt, innerhalb αes Rotors, entstand bis zum heutigen Zeitpunkt eine Vielzahl von Erfindungen, wobei nur ein geringer Teil in die gegenwartigen, sehr leistungsfähigen und ein hochqualitatives Garn herstellenden Rotorspmn-Automaten eingeflossen sind.

Im wesentlichen gemeinsam ist allen Verfahren, daß die aus einem Faserband durch eine Auflosewalze bis zur Einzelfaser aufgelösten Fasern im Faserverbanα durch eine

Unterdruckluftstromung dem Rotor zugeführt und gegen eine

Umfangswand mittels der Luftströmung und/oder Zentrifugalkraft gefordert werden. Die Form der Rotorinnenwandung gestattet in der Regel ein Sammeln dieser Fasern unter Ausbildαng eines nahezu geschlossenen Faserringes. Diese gesammelten Fasern werden laufend in ein Garnende eingebunden, wobei mit ]eder Umdrehung des Rotors eine echte Drehung in das Garn eingebracht wird. Die Garnrotation wandert entgegen der Garnabzugsrichtung von der Abzugsduse Richtung Faseransammlung und ermöglicht durch das Verdrehen der doublierten Fasern deren ständiges Anspinnen an das offene Garnende. Der Bereich, in dem dieses Anspinnen der Fasern an das Garnende erfolgt, befindet sich zwischen dem Ablόsepunkt des sich bildenden Fadens von der Rotorwandung und dem Übergang vom gedrehten Garn in das ungedrehte Faserbandchen . Er wird mit Einbindezone bezeichnet.

Normalerweise wird ein zum Anspinnen durch die Abzugsduse in den Rotor eingeführtes Fadenende durch die aufgrund der Rotorrotation gebildete Luftströmung, spätestens jedoch beim Erreichen der Rotorrille, in Rotordrehrichtung mitgenommen. Diese Krümmung des Fadenendes in Rotordrehrichtung bleibt dann wahrend des gesamten Spinnprozesses erhalten.

Eine Störung kann, wie der JP-OS 49-54 639 zu entnehmen ist, durch starke Verunreinigungen im Rotor, starke Faserbundelungen oder den Ausfall der Unterdruckversorgung hervorgerufen werden. Das dabei hervorgerufene Umkippen der Krümmung des Garnendes ist, wie in dieser japanischen Offenlegungsschrift beschrieben wurde, ausgesprochen unerwünscht, da der hierbei erzeugte Faden m Festigkeit und Gleichmäßigkeit erhebliche Nachteile gegenüber einem Faden aufweisen soll, bei dem das Fadenende in Rotordrehrichtung gekrümmt ist. Um dieses Umkippen der Krümmung entgegen der Rotordrehrichtung zu vermeiden, wird in der JP-OS 49-54 639 vorgeschlagen, an Abzugsduse und Rotorboden entsprechende Fadenkontaktelemente anzuordnen, die die gewünschte Krummungsrichtung stabilisieren sollen.

Im Rahmen der Weiterentwicklung der Offenend-Spinnverfahren konnten die Prozesse deutlich verbessert werden, so daß sich l normalerweise größere Faseransammlungen, Verschmutzungen oder auch ein Unterdruckausfall vermeiden lassen. Dementsprechend arbeiten heute prinzipiell moderne Offenend- Rotorspinnmaschinen ohne zusatzliche Hilfsmittel zur Aufrechterhaltung der Krümmung des Fadenendes in Rotordrehrichtung.

In Breakspinning, Bericht des Sherley Instituts, Manchester, England, 1968, Seiten 76 bis 79, ist eine

Rotorspinneinrichtung beschrieben, bei der innerhalb des eigentlichen Spinnrotors, welcher selbst die Form einer Schüssel aufweist, ein trichterförmiges Falschdrallelement angeordnet. Dieses Falschdrallelement reicht bis unmittelbar zur Fasersammelflache des Rotors. Rotor und Falschdrallelement sind getrennt gelagert und auch getrennt antreibbar. Das bedeutet, daß das Falschdrallelement sowohl stationär angeordnet sein kann als auch in Rotordrehrichtung oder entgegen zur Rotordrehrichtung antreibbar ist. Im Bereich der Sammelfläche sind Offnungen angeordnet, durch die aufgrund der Zentrifugalkraft bei der Rotorrotation eine Saugstrόmung erzeugt wird. Auf die etv/a zylmdermantelformige Sammelflache werden die Fasern in radialer Richtung aufgespeist. Der Fadenabzug erfolgt durch den Rotorschaft, das heißt, gegenüberliegend der Fasereinspeisung.

In Abhängigkeit von der Drehrichtung der

Falschdralleinrichtung kann sich, wie dort beschrieben, die relative Rotationsrichtung des Garnschenkels im Verhältnis zur Rotorrotation andern. Abschließend wird festgestellt, daß diese relative Rotationsrichtung des Garnschenkels die Garnqualltat deutlich beeinflußt. So soll bei positiver Richtung, das heißt, schneller als der Rotor umlaufendem Garnschenkel die Garnqualltat um ca. 18 % besser sein als bei entgegengesetzter Relativgeschwindigkeit des Garnschenkels im Verhältnis zur Rotorrotation. Ein Problem, welches die E satzmoglichkeiten des sonst sehr gleichmaßigen und gute textilphysikalische Eigenschaften aufweisenden Rotorgarns herabsetzt, das auf modernen Offenend- Rotorspinnmaschinen hergestellt wurαe, besteht in der Bildung von Umwindefasern, sogenannten „Bauchbinden" , die sich m wechselnder Drehrichtung zum Teil locker, zum Teil sehr fest um die Garnperipherie winden. Dadurch leidet die Garnstruktur beziehungsweise die Faserorientierung und Faserausstreckung mit der Folge der Einschränkung des Anwendungsbereiches für Offenend-Rotorgarne.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren vorzuschlagen, welches die Entstehung von Umwindefasern zumindest deutlich einschrankt.

Diese Aufgabe wird erf dungsgemaß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelost.

Die Erfindung ist durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 vorteilhaft weitergebildet.

Dem erfmdungsgemaßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einer Krummungsrichtung des Fadenendes in Rotordrehrichtung Fasern, die von der Faserrutschflache kommend, die Embmdezone des Garnendes direkt erreichen, zunächst m zur normalen Garnαrehπchtung entgegengesetzter Richtung an das drehende Garn angebunden werden, wonach bei weiterem Abzug des Garnes mit gleichzeitiger Drehung desselben um seine eigene Achse die Drehrichtung dieser Faser αie Hauptgarndrehrichtung wechselt. Insbesondere dann, wenn die Faser mit ihrem Rotordrehrichtung vorn liegenden Ende zuerst die Embmdezone erreicht, können beim

Drehrichtungswechsel der Faser mehrere örtlich konzentrierte Umschlingungen entstehen. Es kommt zur Einschnürung des Fadens an diesem Punkt mit der Folge der Fadenungleichmaßigkeit unα einer gebremsten Drehungsfortpflanzung, was wiederum zu einen Festigkeitsverlust im Faden fuhrt.

Die erfmdungsgemaße Einstellung der Krümmung des Faderendes entgegen der Rotordrehrichtung fuhrt dazu, daß Einzelfasern, die das Garnende m der Embmdezone erreichen, sofort m der normalen Drehrichtung des Garnes an- beziehungsweise eingebunden werden und damit keine Störung in der Garnerzeugung mit daraus erwachsendem Qualitätsmangel hervorrufen .

Durch das Ablosen des Garnendes aus der Rotorrille unterscheidet sich die Kmkelgeschv/mdigkeit des Ablosepunktes beziehungsweise der Embmdezone von der Winkelgeschwindigkeit des Rotors. Im Falle einer Krümmung des Garnendes in Rotordrehrichtung ist die Winkelgeschwindigkeit der Embmdezone großer als die des Rotors, die Embmdezone eilt dem Rotor vor. Im Falle der vorliegenden Erfindung, bei einer Krümmung des Garnendes entgegen der Rotordrehrichtung, eilt die Embmdezone dem Rotor nach. Durch dieses Nacheilen der Embmdezone werden die Fasern unter einer größeren Zugbeanspruchung aus der Rotorrille abgezogen. Hierαurch ergibt sich eine zusätzliche Verstreckung, die zu einer verbesserten Orientierung der Fasern fuhrt und eine höhere Ausnutzung der Fasersubstanzfestigkeit ermöglicht. Das auf diese Weise hergestellte Garn besitzt im Gegensatz zu einem Garn, welches mit voreilender Embmdezone hergestellt wurde, einen ausgeprägten Garnkern aus gestreckten Fasern.

Ebenso wirkt sich auf die Garnstruktur gunstig aus, αaß bei einer nacheilenden Embmdezone die Fasern mit der gleichen

Orientierung in das Garnende eingebunden werden, wie sie durch den Faserleitkanal m den Rotor gefordert wurden. Dabei gewährleistet die tangentiale Ausrichtung des Faserstromes m Rotordrehrichtung ebenfalls bereits eine Verstreckung der Fasern, da die Innenfläche des Rotors, das heißt, die Fasergleitflache, eine größere Geschwindigkeit aufweist als der auf sie treffende Faserstrom. Dieses standige Beibehalten der Verzugsrichtung begünstigt zusatzlich die gestreckte Ablage der Fasern im Garnverband.

Durch das Speisen des Faserstromes auf eine Faserrutschflache wird vermieden, daß der aus dem Faserleitkanal austretende Faserstrom direkt auf die Einbindezone oder das Garnende trifft.

Vor allem um wahrend des gesamten Spinnvorganges eine gleichbleibende Garnqualitat zu erhalten, muß erfindungsgemaß die Nacheilung der Einbindezone bereits wahrend des Anspinnvorganges eingestellt werden.

Werden beim Anspinnvorgang keine entsprechenden Vorkehrungen getroffen, stellt sich aufgrund der mit dem Rotor rotierenden Luftströmung automatisch ein Voreilen der Einbindezone ein. Diese Orientierung des Garnschenkels wird noch durch die auf Grund der tangentialen Einmündung des Faserleitkanals und des im Rotorgehause herrschenden Unterdruckes entstehende Rotationsstromung unterstützt. Dementsprechend muß beim Einfuhren des Fadenendes dafür gesorgt v/erden, daß sich eine entgegengesetzte Krümmung ausbildet.

Das kann zum einen dadurch bewirkt werden, daß in den noch stillstehenden oder noch nicht sehr schnell rotierenden Rotor eine der Rotordrehrichtung entgegengesetzte Rotationsstromung erzeugt wird, die auf das von der Abzugsduse zur Rotorrille geführte Garnende einwirkt und diesem die gewünschte Krümmung aufprägt. Die Besaugung des Rotorgehauses kann in dieser Zeit aufrechterhalten werden, da sie die gegenüber der passiven Besaugung des Faserleitkanals aktive Luftzufuhr in entgegengesetzter Rotationsrichtung unterstützt.

Nachdem das Garnende mit der zur Rotordrehrichtung entgegengesetzten Krummungsrichtung die Rotorrille erreicht hat, wird dieser Zustand mit zunehmender Rotordrehzahl und damit auch Zentrifugalkraft stabilisiert und bleibt dann ebenso stabil wie der Zustand mit voreilender Einbindezone. Dabei ist zu berücksichtigen, daß im Stand der Technik angesprochene Störungen, die einen Krummungsrichtungswechsel bewirken können, aufgrund der Beherrschung des Spinnprozesses sowie auch der Sauberhaltung des Rotors nicht mehr relevant sind .

Die Mittel, die zur Erzeugung der Rotationsstromung verwendet werden, können auch zur sogenannten Rotorspulung benutzt werden, wenn die aus einer sogenannten Faserbartegalisierung in den Rotor gelangten Fasern vor dem eigentlichen Anspinnen wieder beseitigt werden müssen (siehe zum Beispiel DE 197 09 747 AI) .

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, den Rotor zu Beginn des Anspinnvorganges zunächst entgegen seiner normalen Drehrichtung zu drehen, um auf diese Weise eine Ablage des Garnendes in dieser zur betriebsmäßigen Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung zu bewirken. Dabei sollte die Besaugung des Rotorgehauses abgeschaltet sein, um nicht durch die Saugstromung, die durch die tangentiale Ausrichtung des Faserleitkanals eine Rotationsstromung in Rotordrehrichtung erzeugt, die gewünschte Ablage des Garnschenkels zu gefährden.

Im Anschluß daran ist der Rotor m die Betriebsdrehrichtung umzuschalten, wobei dieser Vorgang nicht so abrupt geschehen darf, daß die Krummungsrichtung des Garnendes wieder kippt. Auch hier ist nach dem Hochlauf des Rotors eine stabile Krümmung des Garnendes entgegen der Rotordrehrichtung gev/ahrleistet . Zusatzlich wirkt hier für den Anspinnvorgang noch vorteilhaft eine geringfügige Aufdrehung des Garnendes beim Drehen des Rotors entgegen der normalen Betriebsrichtung. Dieses weiter geöffnete Garnende ist dann besser für einen Anspinnvorgang geeignet .

Außer den bisher beschriebenen Varianten der Erzeugung der Krummungsrichtung des Garnendes entgegen der Rotordrenrichtung bestehen alternativ die Möglichkeiten, vor dem Einfuhren des Garnendes in den Rotor einen Faserring zu bilden oder den Faserstrom in voller Stärke zuzuschalten, nachdem das Garnende die Rotorrille erreicht hat und der Rotor eine für den Verfahrensablauf erforderliche Rotordrehzahl aufweist.

Eine weitere Möglichkeit der Erzielung der erfindungsgemäßen

Krümmung des Garnschenkels beziehungsweise der Nacheilung desselben besteht in der Erzeugung einer Fadenschlaufe während des Anspinnprozesses. Dabei wird das Fadenende, wie üblich, durch das Fadenabzugsrόhrchen in den Rotor befordert.

Anschließend wird in einem radial beabstandeten Saugkanal eine

Saugstromung erzeugt, wahrend der Spinnunterdruck abgeschaltet wird. Dadurch wandert das Fadenende von der Abzugsduse in diesen Saugkanal. Die Forderlange v/ird durch die gesteuerte

Zufuhr des Fadens durch das Fadenabzugsrohrchen gesteuert.

Nach Beendigung der Zufuhr wird das Fadenende in dem Saugkanal geklemmt. Anschließend wird wieder Spinnunterdruck erzeugt und der Rotor gestartet. Durch weitere Rücklieferung des Fadens bildet sich eine größere Schlaufe zwischen Abzugsrohrchen unα

Saugkanal aus. Die Luftrotation, die durch die Rotordrehung hervorgerufen wird, zieht die Schlaufe in Rotordrehrichtung.

Nachdem die Schlaufe ausreichend so ausgerichtet ist, wird die

Klemmung gelöst, so daß das Fadenende sich entgegen der

Rotordrehrichtung in der Rotorrille ablegen kann. Anschließend wird sehr schnell der Fadenabzug beschleunigt und gleichzeitig die zuvor gestoppte Faserzufuhr wieder gestartet. Dabei kommt es zur Anbindung des Fadenendes an die Fasern. Wie in den bereits genannten Fällen stabilisiert sich die Krümmung des Garnschenkels durch die dann anliegende Zentrifugalkraft. Bei dieser Verfahrensvariante ist lediglich darauf zu achten, daß nicht eine frühzeitige Zufuhr von Fasern in den Spinnrotor erfolgt, um in einer noch nicht aufgrund der Zentrifugalkraft stabilisierten Phase ein Kippen des Garnschenkels in die andere Krümmungsrichtung zu vermeiden.

Das Stoppen der Faserzufuhr vor dem Anspinnvorgang ist hier nicht an eine ganz bestimmte Verfahrensweise gebunden. So kann der zugefuhrte Faserbart unmittelbar stromab zum Zufuhrtiscr. durch Saugluft umgelenkt werden, solange dies erforderlich ist. Andererseits ist es auch möglich, diesen Punkt der Faserstromumlenkung in den Bereich des Faserzufuhrkanals (siehe zum Beispiel DE 31 18 382 AI) zu verlegen. Entscheiαend ist lediglich, daß in der Anspinnphase, in der sich die Krummungsrichtung des Fadens ausbildet, die Faserzufuhr vollständig gestoppt ist.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispieien naher erläutert. Die zugehorigenden Zeichnungen zeigen in

Figuren la und lb verschiedene Varianten der Entstehung von

Umwindefasern beim Spinnen mit voreilender Einbindezone,

Figuren 2a und 2b verschiedene Varianten der Entstehung von

Umwindefasern beim Spinnen mit nacheilender Einbindezone,

Figur 3 einen Kanalplattenadapter mit um die

Abzugsduse angeordneten

3 Luftaustrittsόffnungen zur Erzeugung einer rotierenden Luftströmung,

Figur 4 eine Seitenansicht zu Figur 3, die zusatzlich den Rotor zeigt,

Figuren 5a bis 5c verschiedene Bewegungsphasen αes Rotors im

Anspinnprozeß für die Erzeugung einer nacheilenden Einbindezone,

Figur 6 der zeitliche Ablauf der

Winkelgeschwindigkeit des Rotors in den Phasen gemäß Figuren 5a bis 5c,

Figur 7 eine Vorderansicht der wesentlichen

Spinnelemente einer Rotorspinneinrichtung,

Figur 8 eine Seitenansicht der Arbeitselemente einer

Spinnbox,

Figur 9 eine Abfolge der Fadenruckfuhrung zur

Erzeugung einer nacheilenden Embmdezone,

Figur 10 eine Seitenansicht der Arbeitselemente einer

Spinnbox, teilweise modifiziert für die Durchfuhrung der Schrittfolge, die in Figur 9 dargestellt ist,

Figur 11 eine Seitenansicht, die im wesentlichen die

Spinnkammer sowie einen vor der Spinnbox angeordneten Anspinnwagen, jeweils in Teilansicht, zeiαt und Figur 12 eine Vorderansicht der wesentlichen

Spinnelemente einer Rotorsp nemrichtung mit einer Saugemπchtung zur zeitweisen Unlenkung des Faserbandes.

In Figur la sind die Phasen der Anbmdung einer einzelnen Faser 4 beim Spinnen mit voreilender Embmdezone, das heißt, Ausrichtung αes Garnschenkels 3 Rotordrehrichtung, dargestellt, wobei diese einzelne Faser 4 von der Faserrutschflache 2 in die Rotorrille 1 zu einem Zeitpunkt gelangt, zu dem ihr vorderes Ende m der Embmdezone 5 des Garnschenkels 3 erfaßt wird (Phase 1) . Ohne weiteres zu erkennen ist, daß im Garnschenkel 3 die Faserdrehrichtung Z- Draht ist. Demgegenüber wird, wie in Pnase 2 erkennbar ist, die mit ihrer Spitze erfaßte Faser 4 zunächst S-Drehung um den Garnmantel gewunden. Mit Fortschreiten des Garnabzuges V_ nähert sich die Spitze der Faser 4 dem Punkt, an dem momentan weitere Teile der Faser 4 um den Garnmantel gewickelt werden. In Phase 4 erfolgt ein Drehungsπchtungswechsel der Faser 4 von S auf Z, wobei mehrere konzentrierte Umschlingungen entstehen können. Diese Umschlingungen schnüren insgesamt das Garn ein und bilden sogenannte Bauchbinden, die im spateren Verarbeitungsprozeß stören können unα insgesamt die Qualltat des Garns herabsetzen. In Phase 5 ist dann noch erkennbar, daß der Rest der Faser 4 dann in Z-Drehung, das heißt, in der gleichen Drehung wie das übrige Garn aufgewunden wird.

Wird die Faser 4 zunächst mit ihrem Ende an die Embmdezone 5 angesponnen (Figur lb) , ergibt sich folgender Ablauf: In Phase 1 trifft die Faser auf die Embmdezone und wird in Phase 2 durch den Garnschenkel 3 im Bereich der Embmdezone 5 erfaßt. Die Faserspitze der Faser 4 folgt der Drehrichtung ωG des Garns um seine eigene Achse und wird bis zum vollständigen Abzug aus der Rotorrille 1 in Z-Drehung abgezogen und um den Garnkern gewunden (Phasen 3 bis 5), wahrend das Faserende in S-Drehung um den Faserkern gewickelt wird. Die Faser ist nicht fest im Garnkern eingebunden, sondern liegt locker um den Garnmantel .

In den Figuren 2a und 2b hingegen ist dargestellt, wie die Anbmdung einer einzelnen Faser 4 innerhalb der Embmdezone 5 an dem Garnschenkel 3 erfolgt, wenn mit einer nacheilenden Embmdezone 5, das heißt, mit einer Krümmung des Garnschenkels entgegen der Rotordrehrichtung gesponnen wird.

Figur 2a zeigt in den Phasen 1 bis 5, wie eine Faser 4, die mit ihrer Spitze, von der Faserrutschflache 2 kommend, die Einbindezone 5 erreicht, um den Garnmantel geschlungen wird. Dabei ist erkennbar, daß von Beginn an die Faser 4 m der gleichen Drehungsrichtung an den Garnschenkel 3 angebunden wird wie alle übrigen Fasern. Lediglich unterscheidet sich die Steigung der Drehung etwas von den übrigen Fasern. Ebenso vernalt es sich gemäß Figur 2b, wenn die Faser 4 zunächst mit ihrem Ende die Embmdezone 5 erreicht.

Die auf diese Weise hergestellten Garne enthalten demzufolge keine Fasern mehr, die eine von der normalen Garndrehrichtung abweichende Windungsrichtung besitzen. Vor allem aber entstehen keine Einschnürungen durch Drehrichtungswechsel, die die Garnqualltat und damit die Emsatzmoglichkeiten des gesponnenen Garns beeinflussen.

Da sich bei einem normalen Anspinnprozeß aufgrund der mit dem Rotor umlaufenαen Luftströmung eine Krümmung des Garnschenkels 3 zwangsläufig m Rotordrehrichtung ergibt, smα Maßnahmen zu ergreifen, um die entgegengesetzte Krummungsrichtung des Garnschenkels zu erzeugen.

1 In den Figuren 3 und 4 ist eine erste Variante für die erfindungsgemaße Erzeugung einer nacheilenden Einbindezone αargestellt und soll nachfolgend näher beschrieben werden.

Ein Kanalplattenadapter 10, der in eine Kanalplatte eingesetzt v/erden kann, tragt eine Abzugsduse 11 mit einer Dusenoffnung 13 sowie an sich bekannte radial angeordnete Kerben 12, die der Erhöhung der Spinnsicherheit dienen. Radial außerhalb der Abzugsdüse 11 münden Luftaustritte 14, die, v/ie Pfeile 15 andeuten, eine tangentiale Richtungskomponente besitzen. Axial und radial versetzt mündet des weiteren ein Faserleitkanal, wobei die Mundungsoffnung 16' erkennbar ist. Der Pfeil 17 deutet an, daß auch dieser Faserleitkanal eine tangentiale Ausrichtung besitzt, wie das auch in Figur 7 deutlicher zu erkennen ist. Die tangentialen Richtungskomponenten 15 und 17 sind entgegengesetzt.

Die Luftaustritte 14 werden über einen Ringkanal 19 versorgt, der seinerseits über eine Druckluftversorgung 20 und ein Ventil 21 an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen ist.

Die Druckluftversorgung 20 kann auch mit einer sogenannten Anspinnhilfe gekoppelt werden, die durch Luftzufuhr vor dem eigentlichen Anspinnprozeß in den Rotor eine Rotorspulung bewirkt, nachdem zur Faserbartegalisierung Fasern vorgespeist wurden, die für den Anspinnprozeß nicht zur Verfugung stehen sollen. Hier wurde sich eine Einrichtung eignen, wie sie beispielsweise in der DE 197 09 747 AI beschrieben ist. Auf weitere Einzelheiten muß aus diesem Grunde an dieser Stelle nicht naher eingegangen werden.

Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, wird der Ringkanal 19 durch entsprechende Formgebung des Grundkorpers des

Kanalplattenadapters 10 in Verbindung mit einer Kappe 22 erzeugt, die ihrerseits die Luftaustritte 14 tragt. Die Dusenoffnung 13 mundet in ein Fadenabzugsrohrchen 18, durch das das Garnende für das Anspinnen eingeführt und nach dem Anspinnen wahrend des Spinnprozesses standig abgezogen wird.

Die mit 17 angegebene tangentiale Richtung des Faserstromes, die durch die Ausrichtung des Faserleitkanales 16 bev/irkt v/ird, entspricht der betriebsmäßigen Rotordrehrichtung. Demgegenüber ist die durch Druckluftzufuhr über die Luftaustritte 14 erzielbare Luftrotationsrichtung (siehe Pfeile 15) der Rotordrehrichtung entgegengerichtet. Über das Ventil 21 wird die Luftzufuhr auf eine erste Anspinnphase beschrankt, wahrend der das Fadenende durch das Fadenabzugsrohrchen 18 und die Dusenoffnung 13 in den Rotor eingeführt wird. Erreicht das Garnende die Rotorrille 1, muß diese rotierende Luftströmung dafür sorgen, daß sich das Garnende entgegen der Rotordrehrichtung krümmt. Nach Erreichen einer Rotordrehzahl, die ausreichende Zentrifugalkräfte auf das Garnende aufbringt, ist ein Umklappen der Ablagerichtung des Garnendes nicht mehr zu erwarten. Der weitere Spinnprozeß kann stabil mit nacheilender Einbindezone durchgeführt werden.

In den Figuren 5a bis 5c und 6 ist eine weitere Variante zur Erzielung der entsprechenden Krümmung des Garnschenkels 3 dargestellt .

Figur 5a zeigt einen Rotor 6, dessen Drehrichtung beziehungsweise Winkelgeschwindigkeit ωR < 0, das heißt, entgegengesetzt zur betriebsmäßigen Rotordrehrichtung eingestellt ist. Der durch die Abzugsduse 7 in den Rotor 6 eingeführte Garnschenkel 3 wird dementsprechend in diese Rotordrehrichtung ausgelenkt, v/enn er die Rotorrille erreicht. Dabei sollte die Unterdruckversorgung des Rotorgehauses abgeschaltet sein, um nicht auf Grund der tangentialen Einmündung des Faserleitkanals entgegengesetzte Rotationsstromung zu erzeugen.

Figur 5b zeigt den Stillstand des Rotors (ωR = 0) , wahrend der Garnschenkel 3 in seiner gemäß Figur 3a erreichten Position verharrt. Figur 5c zeigt dann den Rotorhochlauf in betriebsgemäßer Rotationsrichtung (ωR > 0) . Dabei bleibt die Krummungsrichtung des Garnschenkels 3 erhalten. Die Beschleunigung ist so zu begrenzen, daß ein Umschlagen der Krummungsrichtung des Garnschenkels 3 in die Rotordrehrichtung vermieden wird.

Figur 6 zeigt den Bewegungsablauf des Rotors in der ersten Phase des Anspinnprozesses, wobei die Kurve 8 eine Variante zeigt, bei der die Rotordrehrichtung unmittelbar von Ruckwartslauf in Vorwartslauf umgeschaltet wird. Die gestrichelt dargestellte Kurve 9 hingegen zeigt eine Verweilzeit Δt des Rotors im Stillstand. Diese Bewegungsabläufe sind vor allem auch abhangig von den hierfür eingesetzten Antrieben. Auf verschiedene Varianten derartiger Antriebe wird weiter unten noch naher eingegangen.

In Figur 7 ist dargestellt, wie ein Faserband 28, welches in eine Klemmstelle zwischen einer Speisewalze 26 und einem Klemmtisch 27 gefuhrt wird, in den Bereich der Zahne einer Auflosewalze 24 kommt, die innerhalb eines

Auflosewalzengehauses 23 rotiert. Durch diese Auflosewalze 24 wird das Faserband 28, wie es den Klemmspalt zwischen Speisewalze 26 und Klemmtisch 27 verlaßt, in Einzelfasern aufgelost, wobei durch eine Schmutzausscheideόffnung 25 Schmutzteilchen ausgeschieden werden. Die durch die Auflosewalze 24 ausgekämmten Fasern erreichen dann einen Faserleitkanal 16, durch den sie mittels des im Rotorgehause vorhandenen Unterdruckes gesaugt und weiter beschleunigt

1* werden. Der Faserstrom 29 wird durch zunehmende Verjüngung des Faserleitkanals 16 beschleunigt und dabei die Fasern weiter verstreckt. Der Faserleitkanal 16 mundet an einer Faserleitkanaloffnung 16' so in den Rotor, daß die Fasern tangential auf die Fasergleitflache 2 des Rotors 6 treffen und durch den schnell drehenden Rotor 6 v/eiter beschleunigt und verstreckt werden.

Durch die nacheilende Einbindezone ändert sich die Orientierungsrichtung der Fasern auch bei der Fadenbildung nicht noch einmal, da das Garnende auf die Mundung 16' des Faserleitkanals 16 gerichtet ist, wie in Figur 7 zu erkennen ist, und αemzufolge die Faserspitzen zuerst an das Garnende angebunden werden. Demgegenüber werden bei voreilender Einbindezone die Faserenden zuerst an das Garnende angebunden.

Figur 8 zeigt die am Spinnprozeß beteiligten Baugruppen 30 einer Spinnbox. Der Rotor 6 ist mit seinem Rotorschaft 6' in einer Stutzscheibenlagerung 40, das heißt, in den Zwickeln paarweise angeordneter Stützscheiben 41, 42, radial gelagert. Am Ende des Rotorschaftes 6' ist eine Axiallagerung 43 des Rotors angeordnet, die den Rotor 6 axial in beiden Richtungen fixiert. Dabei kann es sich um ein magnetisches Rotoraxiallager handeln, wie es zum Beispiel in der DE 198 19 766 AI beschrieben und gezeigt ist.

Der Rotor 6 ist in einem Rotorgehause 33 angeordnet, welches über eine Absaugleitung 46 mit einer Unterdruckquelle 47 verbunden ist, so daß im Rotorgehause 33 ein ständiger Spinnunterdruck herrscht. Dieser Spinnunterdruck sorgt vor allemi dafür, daß die Fasern durch den Faserleitkanal 16 in den Rotor 6 gesaugt werden.

In einem schwenkbaren Deckelelement 34 ist eine Kanalplatte 32 angeordnet, die ihrerseits einen Kanalplattenadapter 31 tragt. Das Deckelelement 34 kann um die Schwenkachse 35 verschwenkt werden, wodurch das Rotorgehause 33 geöffnet wird. In diesem Zustand kann beispielsweise der Rotor 6 gereinigt oder entnommen werden. Dementsprechend wird dieses Deckelelement 34 mittels eines üblicherweise entlang der Rotorspinnmaschine verfahrbaren Bedienungsaggregates vor dem Anspinnvorgang geöffnet, um die Rotorreinigung durchzufuhren.

Im schwenkbaren Deckelelement 34 ist auch mittels einer Lagerkonsole 39 die Auflosewalze 25 gelagert, die über einen Wirtel 38 mittels eines Tangentialπemens 37 angetrieben v/ird. Eine Antriebswelle 36 treibt die Speisewalze 26 über einen hier nicht dargestellten Schneckentrieb an. Die Speisewalze tragt an ihrem vorderen Ende eine Krone 26 , auf die ein Antrieb des Anspinnwagens aufgesetzt werden kann, um wahrend des Anspinnprozesses den Antrieb der Speisewalze 36, gesteuert vom Anspinnwagen, vornehmen zu können.

Der Rotor 6 wird über seinem Rotorschaft 6' mittels eines Tangentialriemens 48 angetrieben, der im Betrieb durch eine Andruckrolle 49 in Reibkontakt mit dem Rotorschaft 6' gehalten v/ird. Dieser Tangentialnemen verlauft üblicherweise über αie gesamte Lange einer Rotorspinnmaschine, so daß er alle Rotoren einer Maschinenseite antreibt.

Zusatzlich ist ein Antriebsmotor 44 vorhanden, der über ein

Reibrad 45 auf eine αer Stutzscheiben 41 wirkt, sobalα er dam--t in Kontakt gebracht wirα. Dazu ist dieser antrieb, wie durch Doppelpfeil angedeutet, mittels einer nicht dargestellten Hubeinrichtung, auf die Stutzscheibe 41 zu oαer von ihr weg bewegbar angeordnet. Dieser zusatzliche

Antrieb 4^, 45 wird in der ersten Phase des Anspinnprozesses eingesetzt, um bei abgehobener Andruckrolle 49 und damit auch abgehobenem Tangentialnemen 48 eine entgegengesetzte

Rotordrehrichtung zu erzeugen, wie das im Rahmen der

1* Erläuterungen der Figuren 5a bis 5c beschrieben wurde. Da dieser Antrieb keine hohen Drehzahlen realisieren muß, kann er auch sehr gering dimensioniert werden.

Alternativ wäre auch denkbar, den Antrieb am Bedienungsaggregat anzuordnen und durch das drehbare Deckelelement 34 in die Spinnbox einzuführen.

Die Drehrichtungsumkehr des Rotors konnte auch dadurch bewirkt werden, daß über die gesamte Maschinenlange ein zweiter Tangentialriemen geführt ist, dessen Laufrichtung dem Tangentialriemen 48 entgegengesetzt ist. Dieser zweite Tangentialriemen würde dann durch eine zweite Andrückrolle in der ersten Phase des Anspinnprozesses vorübergehend gegen den Rotorschaft 6' gedruckt.

Alternativ zur Erzeugung der entgegengesetzten Drehrichtung ist es auch denkbar, Einzelantriebe für Rotoren zu nutzen, die ohne weiteres in ihrer Drehrichtung umschaltbar sind. Beispielhaft ist ein solcher Einzeiantrieb in der DE 198 19 767 AI beschrieben. Deshalb ist es nicht erforderlich, an dieser Stelle eine nähere Beschreibung eines derartigen Antriebes vorzunehmen.

In Figur 9 ist in sechs Phasen ein weiteres Verfahren zur Ausbildung der Krümmung des Fadens 3 entgegen der Rotordrehrichtung dargestellt. Die 1. Phase zeigt die übliche Zuführung des Fadens unter Einwirkung des in der Spinnkammer herrschenden Unterdruckes (Spinnunterdruck) durcn das Fadenabzugsrohrchen in die Spinnkammer beziehungsweise in den Rotor .

In einer 2. Phase wird der Faden 3 um die Abzugsduse 7 herum in einen Saugkanal 51 (siehe Figuren 10 und 11) umgelenkt. Dies geschieht dadurch, daß der Spinnunterdruck abgeschaltet und im Saugkanal 51 eine Hilfsluftstromung erzeugt wird. Nachdem das Ende des Fadens 3 ausreichend weit in den Saugkanal 51 eingesaugt ist, wird es durch eine Klemmeinrichtung 50 (nur schematisch in Figur 9 dargestellt) im Saugkanal 51 geklemmt (Phase 3) .

In Phase 4 wird durch das Fadenabzugsrohrchen 18 weiter Faden nachgefuhrt, wahrend der Spinnunterdruck wieder anliegt und der Rotor in seiner üblichen Laufrichtung gestartet wird. Dadurch bildet sich eine Schlaufe des Fadens 3 aus, die sich m Richtung der Rotorrotation erstreckt.

In Phase 5 wird die Klemmung durch die Klemmeinrichtung 50 gelost, wenn so viel Faden in den Rotor 6 eingeführt ist, daß eine Ablage des Fadenendes 3 entgegen der Rotordrehrichtung gesichert ist.

Phase 6 zeigt, daß sich das Fadenende aus dem Saugkanal 51 heraus in der Rotorrille 1 ablegt.

In Phase 7 ist gezeigt, daß mit dem weiteren Rotorhochlauf schnellstmöglich der Faden aus dem Rotor abgezogen wird, insbesondere um eine größere Überlappung zwischen Faden und dann wieder zugefuhrten Fasern zu vermeiden. Wahrend in den Phasen 1 bis 6 dem Rotor keine Fasern zugeführt werden dürfen, um nicht ein Umklappen des Fadenendes in Rotordrehrichtung zu bewirken, muß in Phase 7 schlagartig der volle Faserstrom zur Verfugung stehen, um ausreichend Fasern in der Rotorsammeirille 1 zur Verfugung zu haben, die sich an das Fadenende anbinden können. Auf diese Weise ist gesichert, daß der sogenannte Anspmner in seinem Querschnitt und seiner Festigkeit möglichst nahe an den normalen Faden herankommt. Figur 10 zeigt im Saugkanal 51 eine

Klemm-/Schneideinrichtung 53. Wenn der Faden durch eine Fadenzufuhrvorrichtung 60 (Figur 11) in der zugefuhrten Lange so exakt eingestellt werden kann, daß auch in den Saugkanal eine genau vorgegebene Fadenlänge eingesaugt wird, ist es lediglich erforderlich, eine Klemmeinrichtung vorzusehen. Auf die genauere Darstellung einer derartigen Klemmeinrichtung wurde hier verzichtet, da bei einer solchen lediglich das Messer wegfallt.

Soll jedoch der Faden erst im Saugkanal 51 abgelangt werden, muß eine Klemm-/Schneideinrichtung 53 vorgesehen werden. Ein Betatigungsschalter 54 ist mit der

Klemm-/Schneideinrichtung 53 gekoppelt und kann diese ein- und ausschalten. Wie Figur 11 hierzu zeigt, ist am Anspinnwagen 58 eine Betatigungsstange 55 angeordnet, die gesteuert auf den Betatigungsschalter 54 einwirken kann. Der Anspinnwagen 58 enthalt des weiteren ein Saugrohr 56, welches mit einem Dichtelement 57 an den Saugkanal 51 angekoppelt werden kann. Dadurch ist, zeitlich gesteuert, die Hilfsluftstromung im Saugkanal 51 erzeugbar, um letztlich die Fadenschlaufe zu bilden .

Vom Anspinnwagen 58 ist noch eine Abstutzung zu sehen, die eine Rolle aufweist, die entlang der Spinnmaschine sich an den jeweiligen Boxen wahrend des Verfahrens des Anspinnwagens 58 abstutzt .

Die Schaltvorgange sowie die Versorgung mit der Hilfsluftstromung kann auch durch die Spinnstelle selbst erfolgen. Hierzu kann die gleiche Unterdruckquelle dienen, die auch den Spinnunterdruck erzeugt . Insbesondere in diesem Falle ist auch das Ablangen des Fadens 3 durch die Klemm- /Schneideinrichtung 52 von Vorteil. eo In Figur 12 ist eine Variante dargestellt, die eine Möglichkeit einer Faserstromumlenkung zeigt. Ein Sauganschluß 61 ist über ein Ventil 63 mit einer Saugluftquelle 62 verbunden. Diese Saugluftquelle 62 kann wiederum am Anspinnwagen oder an der Spinnstelle selbst angeordnet sein. Wird der Sauganschluß 61 besaugt, wird das mittels Speisewalze 26 über den Klemmtisch 27 zugefuhrte Faserband von der Garnitur der Auflosewalze 24 ferngehalten und demzufolge nicht weiter ausgekämmt. Nach kurzer Laufzeit der Auflosewalze ohne Bandvorlage sind in der Auflosewalze 24 keine Fasern mehr vorhanden. Das Abschalten der Saugluft im Sauganschluß 61 mittels des Ventils 63 erfolgt so rechtzeitig, daß beim Erreichen der Phase 7 aus Figur 9 der Faserstrom in αen Rotor bereits wieder in vollem Umfang zur Verfugung steht. Denkbar sind jedoch auch andere Anordnungen des Sauganschlusses 61 entlang der Laufrichtung der Auflosewalze 24 beziehungsweise auch noch am Faserleitkanal 16.

IΛ

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum OE-Rotorspinnen, bei dem die zu verspinnenden Fasern über einen Faserleitkanal (16) in den Rotor (6) gefordert, in dessen den größten Innendurchmesser aufweisender Rotorrille (1) gesammelt, durch die Rotorrotation unter Drehung im Bereich einer sogenannten Einbindezone (5) in das Garnende eingebunden und als fertiges Garn durch eine zur Rotorrille (1) beabstandet angeordnete, mittig und im wesentlichen in einer Ebene mit der Rotorrille (1) angeordnete Abzugsduse (7,11) abgezogen werden, wobei der aus einem Faserleitkanal (16) austretende Faserstrom eine Richtungskomponente in Rotordrehrichtung aufweist und wobei der sich von der Abzugsduse (7 , 11) zu Rotorrille (1) erstreckende Garnschenkel (3) zumindest in der Nähe der Rotorrille (1) während des Spinnvorganges entgegen der Rotordrehrichtung gekrümmt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserstrom im wesentlichen auf eine zwischen Rotoroffnung und Rotorrille (1) liegende Faserrutschflache (2) gespeist wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsrichtung des Garnschenkels (3) wahrend des Anspinnvorganges erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase des Anspinnvorganges auf das zum Anspinnen in den Rotor (6) eingeführte Garnende eine tangential entgegen der betriebsmäßigen Rotordrehrichtung gerichtete Rotationsstromung zur Einwirkung gebracht wird, die ausreichend ist, um die vorgesehene Krümmungsrichtung des Garnschenkels zu erzeugen.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (6) in einer ersten Phase des Anspinnvorganges zunächst entgegen der betriebsmäßigen Rotordrehrichtung so angetrieben wird, daß sich die vorgesehene Krummungsrichtung des Garnschenkels (3) einstellt und daß die Bewegungsrichtungsumkehr in die betriebsmäßige Rotordrehrichtung eine Winkelbeschleunigung ω nicht überschreitet, die zum Kippen der Krummungsrichtung fuhren kann .

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Fadenabzugsrohrchen (18) mittels der Besaugung der Spinnkammer ruckgeführte Faden nach seinem Austritt aus dem Fadenabzugsrohrchen in einen radial beabstandeten Saugkanal (51) durch eine dann dort anliegende Hilfssaugstromung gesaugt und in diesem Saugkanal fixiert wird, anschließend der Spinnunterdruck wiederhergestellt und der Rotor (6) gestartet wird, wodurch sich eine sich den Rotor erstreckende Fadenschlaufe in Rotordrehrichtung ausrichtet und daß durch anschließendes Freigeben des Fadenendes (3) dieses sich so in der Rotorrille (1) ablegt, daß es entgegen der Rotordrehrichtung orientiert ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Fixieren des Fadenendes (3) im Saugkanal (51) solange Faden durch das Fadenabzugsrohrchen (18) weiter nachgefuhrt wird, bis eine solche Fadenschlaufe ausgebildet ist, die der rotierenden Luftströmung im wieder in Betrieb gesetzten Rotor (6) folgt.

ZI

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenende (3) im Saugkanal (51) abgelangt und das abgelangte Fadenende fixiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wahrend der Orientierungsphase des Fadenendes (3) der Rotor (6) von Fasern freigehalten wird und die Faserzufuhr schlagartig erst dann erfolgt, wenn sich auf Grund der Zentrifugalkraft die Krummungsrichtung des Fadenendes (3) in der Rotorrille (1) ausreichend stabilisiert hat.

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