EP1318219A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen textiler Stapelfasern mittels eines Spinnrotors - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen textiler Stapelfasern mittels eines Spinnrotors Download PDF

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EP1318219A2
EP1318219A2 EP02025456A EP02025456A EP1318219A2 EP 1318219 A2 EP1318219 A2 EP 1318219A2 EP 02025456 A EP02025456 A EP 02025456A EP 02025456 A EP02025456 A EP 02025456A EP 1318219 A2 EP1318219 A2 EP 1318219A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yarn
swirl
rotor
leg
spinning
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02025456A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1318219A3 (de
Inventor
Bernhard Schwabe
Bettina Voidel
Peter Voidel
Heinz-Georg Wassenhoven
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
W Schlafhorst AG and Co
Saurer GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by W Schlafhorst AG and Co, Saurer GmbH and Co KG filed Critical W Schlafhorst AG and Co
Publication of EP1318219A2 publication Critical patent/EP1318219A2/de
Publication of EP1318219A3 publication Critical patent/EP1318219A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • D01H4/40—Removing running yarn from the yarn forming region, e.g. using tubes

Definitions

  • the invention relates to a method for spinning textiles Staple fibers according to the preamble of claim 1 and one Device for performing the method according to claim 6.
  • This fiber ring is one by one through the thread end Thread take-off nozzle broken open thread and the in the area of a so-called integration zone under the Influence of rotor rotation forming new thread over the Thread take-off nozzle drawn off at a constant speed.
  • a thread leg is formed between the so-called binding zone and the thread take-off nozzle and rotates in the direction of rotation of the rotor at approximately the rotor speed.
  • the yarn leg has a thread pulling force that decreases with increasing rotor radius.
  • additional false wire is placed on the thread, preferably via the thread withdrawal nozzle.
  • the size of the false wire must, however, be dosed precisely, since if the false wire is too high there is a risk that the thread will be overturned in the area of the binding zone.
  • a high false wire increases the risk of spinning wrapping fibers with a low pitch angle up to abdominal bandages without a pitch.
  • the yarn leg has a largely linear course in the region of the rotor groove during its rotation between the thread take-off nozzle and the binding zone.
  • the twine leg only bends relatively sharply in the direction of rotor rotation at the so-called separation point, which is immediately in front of the binding zone. This means that the radius of curvature in the area of the deflection point is relatively small.
  • such a small radius of curvature has the disadvantage that it at least severely hinders the spreading of the false wire introduced via the thread draw-off nozzle into the binding zone.
  • an open-end spinning device which has a relatively large-area thread draw-off nozzle.
  • the yarn leg slides on the surface of the yarn withdrawal nozzle during the yarn take-off and is thereby braked mechanically, which leads to a bulging of the yarn leg against its direction of rotation.
  • the critical radius of curvature of the yarn leg in the area of the deflection point can be mitigated, but it is disadvantageous with such a device that, due to the large-area support of the thread on the surface of the thread take-off nozzle, a very high false wire is placed on the yarn leg, with which already highly negative consequences described above.
  • a comparable spinning device in which the yarn leg is mechanically acted on, is also described on page 10 of the magazine "Textil cleanse” (edition: November 1976).
  • the OE rotor spinning device described in this article has a rotatably mounted spinning chamber with a flat spinning chamber base and a friction disk that can be rotated in the opposite direction. Between these two friction elements, the fiber material fed rotates.
  • the Invention based on the object, a method and a Develop device through which, among other things, a Quality improvement of yarns, for example through Reduction in the proportion of wrapping fibers can be achieved can.
  • this object is achieved by a method as described in claim 1, or by a device according to claim 6.
  • the method according to the invention that is to say the pneumatic bulging of a twine leg rotating at high speed in the opposite direction of its rotation has the particular advantage that the figuration of the twine leg in the area in front of the so-called separation point could be sustainably improved by increasing the radius of curvature in the sense of better initiation of rotation, without increasing the risk that the yarn receives additional lower thirds.
  • the bulging of the yarn leg means that the yarn in the area of the rotor groove, that is to say in the binding zone, has a higher yarn tensile force, which has a positive effect on the yarn formation.
  • the individual air flows emerge from the swirl air bores of a so-called swirl ring, as described in claim 3.
  • the swirl ring is arranged in the area of the thread take-off nozzle and completely surrounds it. Since the swirl air bores are connected to one another via a so-called ring channel, it is ensured that all individual air flows always have an almost equal strength.
  • the strength of the individual air streams can also be adjustable if required.
  • the swirl air bores of the swirl ring are advantageously arranged in such a way that the individual air streams act on the rotating yarn leg at a predetermined, optimal righting angle ⁇ . It has been found to be particularly advantageous if the righting angle ⁇ of the individual air streams, based on the plane of rotation of the yarn leg, is between 10 ° and 30 ° (claim 4).
  • the device according to the invention is characterized in that a fiber duct plate closing the rotor housing is present and in that a plurality of swirl air bores are arranged in the region of the fiber duct plate and surround the thread take-off nozzle in a ring shape.
  • a fiber duct plate closing the rotor housing is present and in that a plurality of swirl air bores are arranged in the region of the fiber duct plate and surround the thread take-off nozzle in a ring shape.
  • the mouths of the swirl air bores are directed both against the direction of rotation of the yarn leg and with respect to the plane of rotation of the yarn leg at an erection angle ⁇ which is between 10 ° and 30 °.
  • About 20 to 40 swirl air bores are preferably provided per swirl ring, each having a diameter between 0.2 and 1.0 mm.
  • the swirl air bores are supplied with compressed air, preferably via a separate compressed air source.
  • a separate compressed air source preferably via a pneumatic line.
  • Such a compressed air source then simultaneously supplies all of the swirl rings of the open-end spinning machine with the necessary pneumatic energy.
  • the swirl air bores are connected to the atmosphere on the inlet side (claim 12).
  • the negative pressure prevailing within the rotor housing in the area of the swirl air bores generates individual air flows which bulge the rotating yarn leg against its direction of rotation.
  • the swirl air bores each form a swirl ring which surrounds a thread take-off nozzle arranged in an exchangeable duct plate adapter.
  • the open-end spinning device shown in FIG. 1 bears the overall reference number 1.
  • the spinning device has a rotor housing 2, in which the spinning cup of a spinning rotor 3 rotates at high speed.
  • the spinning rotor 3 is supported with its rotor shaft 4 in the bearing gusset of a support disk bearing 5 and is acted upon by a machine-long tangential belt 6, which is started by a pressure roller 7.
  • the rotor shaft 4 is axially fixed, for example, by means of a permanent magnetic axial bearing 18.
  • the rotor housing 2 which is open towards the front, is closed during the spinning operation by a pivotably mounted cover element 8, into which a channel plate 26, which is not shown in FIG. 1 and has a circumferential lip seal 9, is inserted.
  • the rotor housing 2 is also connected via a corresponding suction line 10 to a vacuum source 11, which generates the spinning vacuum required in the rotor housing 2.
  • a channel plate adapter 12 is interchangeably arranged, which has a thread draw-off nozzle 13, the (not shown) mouth area of a fiber guide channel 14 and a swirl ring 37 according to the invention.
  • a thread take-off tube 15 connects to the thread take-off nozzle 13.
  • an opening roller housing 17 is fixed on the cover element 8, which is rotatably supported to a limited extent about a pivot axis 16.
  • the cover element 8 furthermore has bearing brackets 19, 20 on the back for mounting an opening roller 21 or a sliver feed cylinder 22.
  • the opening roller 21 is driven in the region of its whorl 23 by a circumferential, machine-long tangential belt 24, while the (not shown) drive of the sliver feed cylinder 22 is preferably carried out via a worm gear arrangement which is connected to a machine-long drive shaft 25.
  • FIG. 2 shows 1 on a larger scale and in section a partial view of the open-end spinning device shown schematically in FIG.
  • the rotor housing 2 which is open at the front, is closed during operation by a fiber channel plate 26 of the cover element 8.
  • the fiber channel plate 26 is either attached to the cover element 8 as a separate component or integrated directly into the cover element 8.
  • the fiber channel plate 26 has an annular recess 27 in which the lip sealing element 9 is mounted.
  • the fiber channel plate 26 has a receptacle 28 which is open in the direction of the rotor housing 2 and whose lateral contact surface 29 is designed in the manner of a cone.
  • a channel plate adapter 12 is aligned with its bearing body 30 at an exact angle and is easily detachable. The attachment takes place, for example, by means of a magnetic coupling 31.
  • the channel plate adapter 12 has a central bore for a thread take-off nozzle 13.
  • a swirl ring 37 is also positioned in the area of the thread take-off nozzle 13 and has a multiplicity of swirl air bores 38.
  • the channel plate adapter 12 has on its side opposite the thread take-off nozzle 13 a connection means 32 which is designed as a ferromagnetic, annular disk. The connection means 32 is firmly pressed into the channel plate adapter 12 made, for example, of aluminum or plastic.
  • the magnetic coupling 31 further consists of two arranged symmetrically in the base of the receptacle 28, disc-shaped permanent magnets 33 which have a in the Recording 28 fixed bearing plate 34 on the Fiber channel plate 26 are set.
  • connection means 32 is attached to the connection means 32 and through a rear opening of the fiber channel plate 26 partially outwardly projecting ejector 36 is present, which it in If necessary, simply loosen the duct plate adapter 12 enabled by the fiber channel plate 26.
  • the thread take-off nozzle 13 embedded in the channel plate adapter 12 is surrounded by a swirl ring 37.
  • This swirl ring 37 which surrounds the thread take-off nozzle 13 in a circular manner, has numerous swirl air bores 38 pointing counter to the direction of rotation R of the spinning rotor 3.
  • the individual swirl air bores 38 are connected via an annular channel 39, which is either connected to an overpressure source 41 via an air supply line 40 or connected to the atmosphere. In the latter case, the air flow at the swirl air bores 38 is generated via the spinning vacuum generated by the vacuum source 11.
  • the swirl air bores 38 arranged in the swirl ring 37 each have a relatively small diameter, preferably between 0.2 and 1.0 mm.
  • the swirl air bores 38 are arranged at an angle to the plane of rotation RE of the yarn leg 44, that is to say the air streams ELS emerging from the swirl air bores act on the rotating yarn leg at a so-called righting angle ⁇ , which is between 10 degrees and 30 degrees is.
  • the small diameters of the swirl air bores 38 have the advantage that, with a sufficiently high air flow speed, only a relatively small amount of air is required to bulge the rotating yarn leg 44. It is thereby reliably prevented that the suction flow effective in the area of the spinning rotor edge is adversely affected and the economy of the spinning device is thus deteriorated.
  • open-ended rotor spinning works with both real wire and false wire, both types of twist being applied to the rotating yarn leg.
  • the real wire is produced by the spinning rotor 3 rotating at high speed, while the false wire is essentially introduced via the thread draw-off nozzle 13.
  • the twists applied to the yarn legs 44 propagate into the rotor groove 46 of the spinning rotor 3 and collect the individual fibers fed in via a fiber guide channel 14 in the so-called binding zone 45.
  • the new yarn is then drawn off via the take-off rollers 43 and runs, for example, via a torque stop 42.
  • the rotating yarn leg 44 usually has an almost straight course. That is, the yarn leg 44 only kinks relatively sharply immediately in front of the binding zone 45 lying in the rotor groove 46. This sharp kink greatly impedes the spreading of sufficient rotations into the area of the rotor groove 46, that is to say, specifically into the integration zone 45. In addition, since the yarn tensile force before the kink is relatively low, there is also the risk that double twists, so-called cylinder coils, are generated there.
  • this radius of curvature significantly increases the radius of curvature between the yarn leg 44 and the binding zone 45, thereby facilitating the spreading of the yarn twist from the yarn leg 44 into the binding zone 45.
  • Pneumatic bulging also produces a somewhat greater yarn tensile force in this area and correspondingly a greater yarn tensile force counter moment.
  • This larger yarn tensile force counter moment limits the size of the false wire to such an extent that the method according to the invention leads to an improvement in the quality of the yarn produced, both with regard to the structure, the tenacity, the elongation at break and the working capacity.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung zum Verspinnen textiler Stapelfasern mittels eines Spinnrotors, der mit hoher Drehzahl in einem unterdruckbeaufschlagbaren, durch eine Faserkanalplatte verschließbaren Rotorgehäuse umläuft, wobei die in den Spinnrotor eingespeisten Stapelfasern in einer Rotorrille gesammelt, in einer Einbindezone zu einem Garn zusammengedreht und anschließend unter Bildung eines Garnschenkels, der sich zwischen der Rotorrille und einer Fadenabzugsdüse erstreckt, abgezogen werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß auf den Garnschenkel (44) eine pneumatische Kraft (F) gegeben wird, die den Garnschenkel (44) entgegen seiner Umlaufrichtung (U) auswölbt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verspinnen textiler Stapelfasern gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 6.
Wie bekannt und in zahlreichen Patentschriften beschrieben, werden beim Offenend-Rotorspinnen Einzelfasern, die durch eine sogenannte Auflösewalze aus einem Vorlagefaserband ausgekämmt wurden, über einen Faserleitkanal auf die Faserrutschfläche eines mit hoher Drehzahl rotierenden Spinnrotors aufgespeist. Die Einzelfasern, die unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft an die Rotorwandung gepreßt werden, gleiten dabei über die Faserrutschfläche in die Rotorrille, wo sie durch Dublieren einen Faserring bilden.
Dieser Faserring wird durch das Fadenende eines über eine Fadenabzugsdüse zurückgespeisten Fadens aufgebrochen und der sich im Bereich einer sogenannten Einbindezone unter dem Einfluß der Rotorrotation bildende neue Faden über die Fadenabzugsdüse mit konstanter Geschwindigkeit abgezogen.
Das heißt, bei der Herstellung eines Spinnfadens bildet sich zwischen der sogenannten Einbindezone und der Fadenabzugsdüse ein Garnschenkel, der in Rotorumlaufrichtung etwa mit Rotordrehzahl rotiert.
Der Garnschenkel weist dabei eine mit anwachsendem Rotorradius degressive Fadenzugkraft auf. Um sicher zu gehen, daß der Faden in der Einbindezone bereits so viel Festigkeit, das heißt, Drehung, aufweist, daß er beim Abzug nicht abreißt, wird, vorzugsweise über die Fadenabzugsdüse, zusätzlicher Falschdraht auf den Faden gegeben.
Die Größe des Falschdrahtes muß dabei allerdings genau dosiert werden, da bei zu hohem Falschdraht die Gefahr besteht, daß der Faden im Bereich der Einbindezone überdreht wird.
Außerdem vergrößert ein hoher Falschdraht die Gefahr des Anspinnens von Umwindefasern mit geringem Steigungswinkel bis hin zu Bauchbinden ohne Steigung.
Bei heute üblichen Offenend-Rotorspinnvorrichtungen weist der Garnschenkel während seiner Rotation zwischen der Fadenabzugsdüse und der Einbindezone im Bereich der Rotorrille einen weitestgehend geradlinigen Verlauf auf.
Der Garnschenkel knickt erst am sogenannten Ablösepunkt, der unmittelbar vor der Einbindezone liegt, relativ scharf in Rotorumlaufrichtung um.
Das heißt, der Krümmungsradius im Bereich der Umlenkstelle ist relativ gering.
Ein solcher geringer Krümmungsradius hat jedoch den Nachteil, daß er die Ausbreitung des über die Fadenabzugsdüse eingeleiteten Falschdrahtes in die Einbindezone zumindest stark behindert.
Es sind bereits verschiedene Versuche unternommen worden, um die Geometrie des Garnschenkels zu beeinflussen, insbesondere um den Krümmungsradius im Bereich der Umlenkstelle zu vergrößern.
Durch die JP-AS 46-33 740 ist beispielsweise eine Offenend-Spinnvorrichtung bekannt, die eine relativ großflächige Fadenabzugsdüse aufweist. Bei dieser bekannten Spinnvorrichtung gleitet der Garnschenkel während des Fadenabzuges auf der Oberfläche der Fadenabzugsdüse und wird dabei mechanisch abgebremst, was zu einer Auswölbung des Garnschenkels entgegen seiner Rotationsrichtung führt.
Durch diese Auswölbung kann zwar der kritische Krümmungsradius des Garnschenkels im Bereich der Umlenkstelle entschärft werden, nachteilig bei einer solchen Einrichtung ist allerdings, daß aufgrund der großflächigen Auflage des Fadens auf der Oberfläche der Fadenabzugsdüse ein sehr hoher Falschdraht auf den Garnschenkel gegeben wird, mit den bereits vorstehend beschriebenen, höchst negativen Folgen.
Eine vergleichbare Spinnvorrichtung, bei der mechanisch auf den Garnschenkel eingewirkt wird, ist auch auf der Seite 10 der Zeitschrift "Textilbetrieb" (Ausgabe: November 1976) beschrieben.
Die in diesem Artikel beschriebene OE-Rotorspinnvorrichtung weist eine rotierbar gelagerte Spinnkammer mit einem planen Spinnkammerboden sowie eine in entgegengesetzter Richtung rotierbare Friktionsscheibe auf.
Zwischen diesen beiden Friktionselementen erhält das eingespeiste Fasermaterial seine Drehung.
Des weiteren ist in der AT-PS 268 942 ein altes Offenend-Spinnverfahren beschrieben, bei dem unter anderem durch entsprechende Abstimmung der Fadenspannung die Geometrie des Garnschenkels beeinflußt werden soll.
Das bekannte Verfahren ist allerdings für heutige Hochleistungs-Rotorspinnmaschinen, die mit Rotordrehzahlen von weit über 100.000 min-1 arbeiten, kaum geeignet und konnte sich in der Praxis nicht durchsetzen.
Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu entwickeln, durch das/die unter anderem eine Qualitätsverbesserung von Garnen, beispielsweise durch Verringerung des Anteils von Umwindefasern, erreicht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist, beziehungsweise durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 7 bis 12 beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren, das heißt, das pneumatische Auswölben eines mit hoher Drehzahl rotierenden Garnschenkels entgegen seiner Umlaufrichtung, hat insbesondere den Vorteil, daß die Figuration des Garnschenkels im Bereich vor dem sogenannten Ablösepunkt durch Vergrößerung des Krümmungsradius nachhaltig im Sinne einer besseren Drehungseinleitung verbessert werden konnte, ohne daß dabei die Gefahr gewachsen ist, daß das Garn zusätzliche Bauchbinden erhält.
Außerdem führt die Auswölbung des Garnschenkels dazu, daß das Garn im Bereich der Rotorrille, das heißt in der Einbindezone, eine höhere Garnzugkraft aufweist, was sich positiv auf die Garnbildung auswirkt.
Wie im Anspruch 2 dargelegt, ist in vorteilhafter Ausbildung vorgesehen, daß auf den rotierenden Garnschenkel eine pneumatische Kraft einwirkt, die aus einer Vielzahl von Einzelluftströmen besteht. Durch das Aufteilen der pneumatischen Kraft in eine Vielzahl von Einzelluftströmen wird eine gleichmäßige und schonende Behandlung des rotierenden Garnschenkels gewährleistet.
In bevorzugter Ausführungsform treten die Einzelluftströme, wie im Anspruch 3 beschrieben, aus den Dralluftbohrungen eines sogenannten Drallkranzes aus.
Der Drallkranz ist dabei im Bereich der Fadenabzugsdüse angeordnet und umgibt diese vollständig.
Da die Dralluftbohrungen untereinander über einen sogenannten Ringkanal verbunden sind, ist sichergestellt, daß alle Einzelluftströme stets eine nahezu gleiche Stärke aufweisen. Die Stärke der Einzelluftströme kann bei Bedarf auch einstellbar sein.
Vorteilhafterweise sind die Dralluftbohrungen des Drallkranzes so angeordnet, daß die Einzelluftströme jeweils unter einem vorgegebenen, optimalen Aufrichtwinkel α auf den rotierenden Garnschenkel einwirken.
Als besonders vorteilhaft hat sich dabei herausgestellt, wenn der Aufrichtwinkel α der Einzelluftströme, bezogen auf die Rotationsebene des Garnschenkels, zwischen 10° und 30° beträgt (Anspruch 4).
Des weiteren wurde festgestellt, daß ideale geometrische Verhältnisse dann gegeben sind, wenn der Abstand a des rotierenden Garnschenkels von den Mündungen der Dralluftbohrungen, wie im Anspruch 5 dargelegt, zwischen 0,5 und 1,5 mm beträgt.
Bei einem solchen Abstand a ist nicht nur eine ausreichende Auswölbung des Garnschenkels während dessen Rotation gewährleistet, sondern auch eine effektive Nutzung der eingesetzten Luftmenge sichergestellt.
Wie im Anspruch 6 dargelegt, zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß eine das Rotorgehäuse verschließende Faserkanalplatte vorhanden ist und daß im Bereich der Faserkanalplatte eine Vielzahl von Dralluftbohrungen angeordnet sind, die die Fadenabzugsdüse kranzförmig umgeben.
Eine solche Ausbildung hat insbesondere den Vorteil, daß die Dralluftbohrungen nahe an der Fadenabzugsdüse und damit etwa auf halber Länge des Garnschenkels positioniert sind.
Eine pneumatische Beaufschlagung des Garnschenkels in diesem Bereich führt bereits bei kleinen Luftmengen zu einer ausreichend großen Auswölbung des Garnschenkels und damit zu einer verstärkten Einleitung von Garndrehungen in die Einbindezone.
Wie in den Ansprüchen 8 bis 10 dargelegt, sind die Mündungen der Dralluftbohrungen sowohl gegen die Umlaufrichtung des Garnschenkels gerichtet, als auch bezüglich der Rotationsebene des Garnschenkels unter einem Aufrichtwinkel α, der zwischen 10° und 30° beträgt, angeordnet.
Pro Drallkranz sind dabei vorzugsweise etwa 20 bis 40 Dralluftbohrungen vorgesehen, die jeweils einen Durchmesser zwischen 0,2 und 1,0 mm aufweisen.
Eine derartige vorteilhafte Ausführungsform eines Drallkranzes gewährleistet einerseits eine ungestörte Rotation eines ausgewölbten Garnschenkels, andererseits ist der zusätzlich notwendige Energieeinsatz minimal.
Wie im Anspruch 11 beschrieben, erfolgt die Versorgung der Dralluftbohrungen mit Druckluft, vorzugsweise über eine separate Druckluftquelle.
Das heißt, der die Dralluftbohrungen verbindende Ringkanal ist jeweils über eine Pneumatikleitung an eine separate Druckluftquelle angeschlossen.
Eine solche Druckluftquelle versorgt dann gleichzeitig alle Drallkränze der Offenend-Spinnmaschine mit der notwendigen pneumatischen Energie.
In einer alternativen Ausführungsform kann allerdings auch vorgesehen sein, daß die Dralluftbohrungen eingangsseitig an die Atmosphäre angeschlossen sind (Anspruch 12).
In diesem Fall erzeugt der innerhalb des Rotorgehäuses herrschende Unterdruck im Bereich der Dralluftbohrungen Einzelluftströmungen, die den rotierenden Garnschenkel entgegen seiner Umlaufrichtung auswölben.
Wie im Anspruch 7 dargelegt, bilden die Dralluftbohrungen jeweils einen Drallkranz, der eine in einem auswechselbaren Kanalplattenadapter angeordnete Fadenabzugsdüse umgibt.
Eine solche Ausbildung hat beispielsweise den Vorteil, daß bei Bedarf durch einfaches Auswechseln des Kanalplattenadapters auch der Drallkranz getauscht und damit der Einfluß der pneumatischen Energie auf den rotierenden Garnschenkel entsprechend den gegebenen Garnparametern angepaßt und gegebenenfalls problemlos geändert werden kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind einem nachfolgend anhand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel entnehmbar.
Es zeigt:
Fig. 1
schematisch und in Seitenansicht eine OffenendRotorspinnvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Auswölben eines Garnschenkels,
Fig. 2
in einem größeren Maßstab, einen in einem Rotorgehäuse angeordneten Spinnrotor, wobei das Rotorgehäuse durch eine Faserkanalplatte abgedeckt ist, deren Kanalplattenadapter einen erfindungsgemäßen Drallkranz aufweist,
Fig. 3
den in den Spinnrotor reichenden Kanalplattenadapter mit Drallkranz in einem größeren Maßstab, im Schnitt,
Fig. 4
eine Draufsicht des am Kanalplattenadapter angeordneten Drallkranzes,
Fig. 5
eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 6
eine Prinzipskizze des bislang üblichen, den Stand der Technik darstellenden Verfahrens,
Fig. 7
eine Seitenansicht des Drallkranzes gemäß Schnitt VII-VII der Fig.4.
Die in Figur 1 dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung trägt insgesamt die Bezugszahl 1. Die Spinnvorrichtung besitzt, wie bekannt, ein Rotorgehäuse 2, in dem die Spinntasse eines Spinnrotors 3 mit hoher Drehzahl umläuft.
Der Spinnrotor 3 ist dabei mit seinem Rotorschaft 4 im Lagerzwickel einer Stützscheibenlagerung 5 abgestützt und wird durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 angestellt wird, beaufschlagt.
Die axiale Fixierung des Rotorschaftes 4 erfolgt beispielsweise über ein permanentmagnetisches Axiallager 18.
Wie üblich, ist das an sich nach vorne hin offene Rotorgehäuse 2 während des Spinnbetriebes durch ein schwenkbar gelagertes Deckelelement 8, in das eine in Figur 1 nicht näher dargestellte Kanalplatte 26 eingelassen ist, die eine umlaufende Lippendichtung 9 aufweist, verschlossen.
Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem über eine entsprechende Absaugleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.
In einer Aufnahme 28 der Kanalplatte 26 ist, auswechselbar, ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der eine Fadenabzugsdüse 13, den (nicht dargestellten) Mündungsbereich eines Faserleitkanales 14 sowie einen erfindungsgemäßen Drallkranz 37 aufweist.
Wie in den Zeichnungen angedeutet schließt sich an die Fadenabzugsdüse 13 ein Fadenabzugsröhrchen 15 an.
Außerdem ist am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert ist, ein Auflösewalzengehäuse 17 festgelegt.
Das Deckelelement 8 weist des weiteren rückseitig Lagerkonsolen 19, 20 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise eines Faserbandeinzugszylinders 22 auf.
Die Auflösewalze 21 wird im Bereich ihres Wirtels 23 durch einen umlaufenden, maschinenlangen Tangentialriemen 24 angetrieben, während der (nicht dargestellte) Antrieb des Faserbandeinzugszylinders 22 vorzugsweise über eine Schneckengetriebeanordnung erfolgt, die auf eine maschinenlange Antriebswelle 25 geschaltet ist.
Die Figur 2 zeigt 1 in einem größeren Maßstab und im Schnitt eine Teilansicht der in Figur 1 schematisch dargestellten Offenend-Spinnvorrichtung .
Wie angedeutet, ist das nach vorne an sich offene Rotorgehäuse 2 während des Betriebes durch eine Faserkanalplatte 26 des Deckelelementes 8 verschlossen.
Die Faserkanalplatte 26 ist dabei entweder als separates Bauteil am Deckelelement 8 befestigt oder direkt in das Deckelelement 8 integriert.
Die Faserkanalplatte 26 weist eine ringförmige Ausnehmung 27 auf, in der das Lippendichtelement 9 gelagert ist.
Außerdem verfügt die Faserkanalplatte 26 über eine in Richtung des Rotorgehäuses 2 hin offene Aufnahme 28, deren seitliche Anlagefläche 29 nach Art eines Konus ausgebildet ist.
In der Aufnahme 28 ist ein Kanalplattenadapter 12 mit seinem Lagerkörper 30 winkelgenau ausgerichtet und leicht lösbar festgelegt. Die Befestigung erfolgt dabei beispielsweise mittels einer Magnetkupplung 31.
Der Kanalplattenadapter 12 weist eine zentrale Bohrung für eine Fadenabzugsdüse 13 auf. Im Bereich der Fadenabzugsdüse 13 ist außerdem ein Drallkranz 37 positioniert, der eine Vielzahl von Dralluftbohrungen 38 aufweist.
Der Kanalplattenadapter 12 verfügt an seiner der Fadenabzugsdüse 13 gegenüberliegenden Seite über ein Anschlußmittel 32, das als ferromagnetische, ringförmige Scheibe ausgebildet ist. Das Anschlußmittel 32 ist dabei fest in den zum Beispiel aus Aluminium oder Kunststoff gefertigten Kanalplattenadapter 12 eingepreßt.
Die Magnetkupplung 31 besteht des weiteren aus zwei symmetrisch im Grund der Aufnahme 28 angeordneten, scheibenförmigen Permanentmagneten 33, die über eine in der Aufnahme 28 festgelegte Lagerscheibe 34 an der Faserkanalplatte 26 festgelegt sind.
Außerdem ist ein am Anschlußmittel 32 befestigter und durch eine rückseitige Öffnung der Faserkanalplatte 26 teilweise nach außen ragender Auswerfer 36 vorhanden, der es im Bedarfsfall ein einfaches Lösen des Kanalplattenadapters 12 von der Faserkanalplatte 26 ermöglicht.
Wie insbesondere aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich, ist die in den Kanalplattenadapter 12 eingelassene Fadenabzugsdüse 13 von einem Drallkranz 37 umgeben. Dieser die Fadenabzugsdüse 13 kreisförmig umfassende Drallkranz 37 besitzt zahlreiche gegen die Umlaufrichtung R des Spinnrotors 3 weisende Dralluftbohrungen 38.
Die einzelnen Dralluftbohrungen 38 sind dabei über einen Ringkanal 39 verbunden, der über eine Luftzuführungsleitung 40 entweder an eine Überdruckquelle 41 angeschlossen oder mit der Atmosphäre verbunden ist.
Im letzteren Fall,erfolgt die Erzeugung der Luftströmung an den Dralluftbohrungen 38 über den Spinnunterdruck, der durch die Unterdruckquelle 11 erzeugt wird.
Die im Drallkranz 37 angeordneten Dralluftbohrungen 38 besitzen jeweils einen relativ geringen Durchmesser, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,0 mm.
Außerdem sind die Dralluftbohrungen 38, wie beispielsweise aus Fig.7 ersichtlichlich, winkelig zur Rotationsebene RE des Garnschenkels 44 angeordnet, das heißt, die aus den Dralluftbohrungen austretenden Luftströme ELS beaufschlagen den rotierenden Garnschenkel unter einem sogenannten Aufrichtwinkel α, der zwischen 10 Grad und 30 Grad beträgt.
Insbesondere die kleinen Durchmesser der Dralluftbohrungen 38 haben dabei den Vorteil, daß, bei ausreichend großer Luftströmungsgeschwindigkeit, zur Auswölbung des rotierenden Garnschenkels 44 nur eine relativ geringe Luftmenge benötigt wird.
Es wird dadurch zuverlässig verhindert, daß die im Bereich des Spinnrotorrandes wirksame Absaugströmung nachteilig beeinflußt und so die Wirtschaftlichkeit der Spinnvorrichtung verschlechtert wird.
Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens beziehungsweise der entsprechenden Vorrichtung:
Bekanntlich wird beim Offenend-Rotorspinnen sowohl mit Echtdraht als auch mit Falschdraht gearbeitet, wobei beide Drehungsarten auf den rotierenden Garnschenkel aufgebracht werden.
Der Echtdraht wird dabei durch den mit hoher Drehzahl umlaufenden Spinnrotor 3 erzeugt, während der Falschdraht imwesentlichen über die Fadenabzugsdüse 13 eingeleitet wird. Die auf den Garnschenkel 44 aufgebrachten Drehungen pflanzen sich bis in die Rotorrille 46 des Spinnrotors 3 fort und sammeln in der sogenannten Einbindezone 45 die über einen Faserleitkanal 14 eingespeisten Einzelfasern.
Das neue Garn wird anschließend über die Abzugswalzen 43 abgezogen und läuft dabei beispielsweise über einen Torque-Stop 42.
Wie in Figur 6 angedeutet, weist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Spinnverfahren der rotierende Garnschenkel 44 üblicherweise einen nahezu geradlinigen Verlauf auf.
Das heißt der Garnschenkel 44 knickt erst unmittelbar vor der in der Rotorrille 46 liegenden Einbindezone 45 relativ scharf ab. Durch diesen scharfen Knick wird die Ausbreitung ausreichender Drehungen in den Bereich der Rotorrille 46, das heißt, speziell in die Einbindezone 45, stark behindert.
Da außerdem die Garnzugkraft vor dem Knick relativ gering ist, besteht auch die Gefahr, daß dort Doppeldrehungen, sogenannte Zylinderkringel, erzeugt werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das anhand der Figur 5 dargestellt ist, werden die vorgenannten Nachteile vermieden. Das heißt, durch eine pneumatische Kraft F, die entgegen der Umlaufrichtung U auf den sich zwischen Fadenabzugsdüse 13 und Rotorrille 46 erstreckenden, rotierenden Garnschenkel 44 aufgebracht wird, wird dieser entgegen seiner Umlaufrichtung U ausgewölbt.
Wie ersichtlich, wird durch dieses pneumatische Auswölben der Krümmungsradius zwischen dem Garnschenkel 44 und der Einbindezone 45 deutlich vergrößert und dadurch die Ausbreitung der Garndrehung vom Garnschenkel 44 in die Einbindezone 45 erleichtert.
Das pneumatische Auswölben erzeugt außerdem in diesem Bereich eine etwas größere Garnzugkraft sowie entsprechend ein größeres Garnzugkraft-Gegenmoment.
Durch dieses größere Garnzugkraft-Gegenmoment wird die Größe des Falschdrahtes so weit begrenzt, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Qualitätsverbesserung des erzeugten Garnes sowohl bezüglich der Struktur, der Feinheitsfestigkeit, der Reißdehnung und des Arbeitsvermögens führt.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Verspinnen textiler Stapelfasern mittels eines Spinnrotors, der mit hoher Drehzahl in einem unterdruckbeaufschlagbaren, durch eine Faserkanalplatte verschließbaren Rotorgehäuse umläuft, wobei die in den Spinnrotor eingespeisten Stapelfasern in einer Rotorrille gesammelt, in einer Einbindezone zu einem Garn zusammengedreht und anschließend unter Bildung eines Garnschenkels, der sich zwischen der Rotorrille und einer Fadenabzugsdüse erstreckt, abgezogen werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß auf den Garnschenkel (44) eine pneumatische Kraft (F) gegeben wird, die den Garnschenkel (44) entgegen seiner Umlaufrichtung (U) auswölbt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Garnschenkel (44) eine Vielzahl von Einzelluftströmen (ELS) einwirken.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelluftströme (ELS) aus Dralluftbohrungen (38) eines die Fadenabzugsdüse (13) umgebenden Drallkranzes (37) austreten.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelluftströme (ELS) unter einem Aufrichtwinkel (α) zwischen 10 Grad und 30 Grad auf den Garnschenkel (44) einwirken.
  5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Garnschenkel (44) in einem Abstand (a) zwischen 0,5 und 1,5 mm vor den Dralluftbohrungen (38) rotiert.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Rotorgehäuse (2) der Offenend-Spinnvorrichtung (1) verschließende Faserkanalplatte (26) vorhanden ist und daß im Bereich der Faserkanalplatte (26) eine Vielzahl von gegen die Umlaufrichtung (U) des Garnschenkels (44) gerichteten Dralluftbohrungen (38) angeordnet sind, die die Fadenabzugsdüse (13) kranzförmig umgeben.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralluftbohrungen (38) an einem Kanalplattenadapter (12) angeordnet sind, der auswechselbar in einer Aufnahme (28) der Faserkanalplatte (26) festlegbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralluftbohrungen (38) einen Drallkranz (37) bilden, wobei jeweils zwischen 20 und 40 Dralluftbohrungen (38) vorgesehen sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralluftbohrungen (38) jeweils einen Durchmesser zwischen 0,2 und 1,0 mm aufweisen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralluftbohrungen (38) unter einem Aufrichtwinkel (α) zwischen 10 Grad und 30 Grad zur Rotationsebene (RE) des Garnschenkels (44) verlaufen.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dralluftbohrungen (38) eingangsseitig an eine Überdruckquelle (41) angeschlossen sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorgehäuse (2) mit einem zusätzlichen Unterdruck beaufschlagbar ist und die Dralluftbohrungen (38) eingangsseitig mit der Atmosphäre verbunden sind.
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