EP1526194A2 - Spinnmaschine mit einer Verdichtungseinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1526194A2
EP1526194A2 EP04018817A EP04018817A EP1526194A2 EP 1526194 A2 EP1526194 A2 EP 1526194A2 EP 04018817 A EP04018817 A EP 04018817A EP 04018817 A EP04018817 A EP 04018817A EP 1526194 A2 EP1526194 A2 EP 1526194A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cylinder
spinning machine
roller
rollers
compression element
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04018817A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1526194A3 (de
Inventor
Dieter Dalitz
Rudolf Wehrli
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.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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 Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP1526194A2 publication Critical patent/EP1526194A2/de
Publication of EP1526194A3 publication Critical patent/EP1526194A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/70—Constructional features of drafting elements
    • D01H5/72—Fibre-condensing guides
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/56—Supports for drafting elements
    • D01H5/565—Top roller arms

Definitions

  • the invention is concerned with the spinning of yarn or threads during compression the fiber flow just prior to the imparting of the rotation, i. with the so-called Compaction spiders.
  • Compaction spiders There are in particular new components or assemblies proposed for use in a compaction spinning process.
  • the invention comprises a method, a spinning machine, assemblies of such a machine and components thereof, in particular spare parts or retrofit parts, regardless of whether expressly claimed below or not.
  • Compaction spinning also called compact spinning
  • ring spinning is now part of the business or further development of ring spinning, to the basic knowledge of the expert - see e.g. Melliand Textile Reports 1-2 / 2003, page 40 "Uster Statistics for compact yarns”.
  • the Procedure is not fundamentally limited to ring spinning, but so far only been practically introduced in this area.
  • the problem is the effort to Creating an optimal product. Therefore, ways are sought to at least to achieve a partial result with reduced effort. In particular, it is investigated whether it is "mechanical" without the creation of additional pneumatic compression forces, can cause a certain compaction effect.
  • a material template 100 according to FIG. 1 consists of a conventional spinning machine either from a jug or roving bobbin.
  • the jug becomes a fiber structure 120 fed to the drafting system.
  • roving is from Extracted circumference of the spool.
  • Via a deflecting device 130 comes the fiber strand, namely the roving or sliver, in the region of a drafting system 140th
  • the drafting system comprises several pairs of rollers partly equipped with straps.
  • the fiber strand 120 is sandwiched between the first and second roll pairs 115a and 115b only weak and between the second and subsequent pair of rollers 115c strongly distorted on a pinch roller 170 and a compression element 160, the default ratio can exceed 100 in total.
  • the drafting unit 140 leaving fiber structure has a width, the decreases during compaction.
  • a compression zone 190 of the device 180 may be an air guide 110, preferably in the form of a screen, according to DE 4426249 B are provided.
  • a blocking roller 111 is provided at the end of the compression zone, which is pressed against the compression element 160 and so the rotation distribution limited by a spinning device 112 forth against the material flow direction.
  • a suction element 113 which at a suction device 114 is connected.
  • the compression element 160 is preferably a perforated rotating drum, while the suction member 113 has a suction opening in the region of the perforation.
  • the diameter of the drum considerably greater than the diameter of the inlet cylinder in the inlet pair 115a and the Middle cylinder in the 115b in the drafting system 140. It follows that to carry out the pneumatic compression according to the principle shown in Figure 1 the Drafting unit 140 specially designed for this purpose and with suitable additional equipment (a suction system) must be provided.
  • thread guide 150, 150 ' which in the case of a ring spinning device according to the yarn balloon of the yarn 161 Limit figure 1 to the top.
  • the top rollers (also called pressure rollers) of the drafting system can alone alone or in combination with other elements, such as, for example, the suction element 113, perform traversing movements.
  • the yarn 161 by means of a rotor 117th on a ring which is mounted on a ring frame 118, by the rotation of a Spindle 119 wound on a yarn package 201 with drive.
  • the height of the yarn package is determined by the range of movement of a ring frame drive, the Ring frame 118 offset in the vertical direction according to Figure 1 up and down.
  • the compression element 160 has a lateral surface as a moving surface 121, with openings 122 leading into the interior of the compression element 160.
  • the fiber structure 120 is guided between the compression element 160 and the pinch roller 170, wherein the pinch roller 170 runs on the moving surface 121. It forms with the moving surface a contact line (also called nip line) 123.
  • the pinch roller 170 follows the locking roller 111, which also rolls on the moving surface 121. It also forms a contact line (clamping line) 124 with the moving surface 121. There is a predetermined distance x between the two clamping lines 123 and 124.
  • the upper rollers of the drafting system 140 and the locking roller 111 are in practice from a so-called loading arm (not shown in Figs. 1 and 2). Low-load arms are very well known in spinning machine construction for many years - a Example is shown in SKF, DE 4419125 A.
  • FIG. 3 is a stretching device with only one default field.
  • the intake device consists of the cylinder 1 and the pressure roller 2, which together form a gap which is closed on all sides, through which the fiber structure 11 move in the default field (zone a, Figure 4) got to.
  • the fiber structure is between the collection device of a trigger device, consisting of the cylinder 3 and the pressure roller 4 stretched, wherein the fibers be pulled by a compressor 10,12,13.
  • the stretching device obviously works without fiber guide straps.
  • An additional pressure roller 5 cooperates with the cylinder 3 to form a nip line B form.
  • the surfaces of the pressure rollers 4 and 5 are elastic Coating provided.
  • a compressor 14 Between the pressure rollers 4 and 5 is a compressor 14. If the fiber material is detected by the trigger, it receives their Speed and gets stretched. The stretched fiber strand winds around the Cylinder 3 and enters the compression region (zone b, Fig. 4), where during transport via the compressor 14, the compression takes place. This compression takes place between the Points A, B where the pressure rollers contact the cylinder 3. The compacted material arrives at the delivery device, consisting of the cylinder 3 and pressure roller. 5
  • FIG. 5 schematically shows a first embodiment of the present invention, wherein FIG the embodiment according to Figures 1 and 2 adapted to the concept of Figures 3 and 4 has been. Because the diameter of the cylinder 166 is relatively large and the distance x is correspondingly long, the arrangement of the elements on the delivery roller 3 in the figure 3 are taken virtually unchanged in the figure 5 - the compressor between the outlet roller 170 and the locking roller 111 is therefore also in the figure 5 with the reference numeral 14 has been indicated.
  • the loading arm 141 is indicated schematically.
  • supports 142 carries the arm 141, the upper or pressure roller 115 of the roller pair 115b (see Fig. 1), the Pinch roller 170 and the locking roller 111.
  • the arm 141 also carries the compressor 14 and keeps it in contact with the surface 216 of the cylinder 166.
  • This cylinder has no suction 113 or breakthroughs 122 (see Fig. 2) on, but he is to be formed as a solid cylinder, which can be provided with a corrugation (Kannelur) 226.
  • the pinch roller 170 and the locking roller 111 form with the surface 216 each have a nip 123 and 124th
  • FIG. 1 requires a special one Drawing frame construction. It is correspondingly difficult to existing ring spinning machines to retrofit with the necessary elements - it's more of a machine rebuild required to the existing machine for performing compaction spinning adapt. Therefore, an alternative system has already been developed which more suitable for retrofitting. This system will first be described with reference to FIGS. 6 and 7 explains.
  • the pressure roller unit 303 consists of two Druckwalzenzwillingen 305 and 306 and a the Pressure roller twins 305 and 306 supporting bracket 304.
  • Each of the two pressure roller twins 305 and 306 includes a common axis 307 or 308 for two pressure rollers 309 and 310 or 311 and 312 arranged thereon
  • Axes 307 and 308 are rotatably mounted, each pressure rollers arranged thereon 309, 310 and 311, 312 rotate together with their axes 307 and 308, respectively.
  • Each pair of printing rollers 305, 306 is thus two mutually adjacent spinning stations assigned, so that in each case a pressure roller unit 303 two adjacent Spinning positions is assigned.
  • In the machine longitudinal direction is a variety of spinning stations and thus pressure roll units arranged side by side.
  • the drafting device 301 is limited by a pair of output rollers, which in addition to the aforementioned pressure roller 309 and 310 in the machine longitudinal direction continuous driven sub-cylinder 316 contains.
  • the lower cylinder 316 is thus together with the pressure roller 309 of the spinning station 13, with the pressure roller 310, however, associated with the spinning station 14.
  • the delay zone 18 is followed by a so-called compression zone 20 downstream Leaving only the spin rotation introduced into the resulting thread 27 becomes.
  • compression zone 20 is the stretched, but still spin-rotation-free Fiber structure 19 laterally summarized, so that he after passing through a Compaction zone 20 in the direction of transport A delimiting supply terminal line 321 no Spider triangle forms.
  • the delivery nip 321 acts against the one to be issued Spin rotation as a spin stop.
  • the resulting thread 27 in the delivery direction B a swirl member, not shown, for example, a ring spindle fed, which gives the thread 27 the required spin twist.
  • the delivery nip 321 is formed by pressing the respective second pressure roller 311 or 312 to a stationary suction channel 322, as standing under negative pressure Hollow profile is formed and over a plurality of spinning stations, for example extends over a machine section. In the machine longitudinal direction is thus a variety arranged by suction channels 322 side by side. Each suction channel 322 is over a Vacuum port 323 connected to a vacuum source, not shown.
  • the suction channel 322 includes a substantially in the transport direction A extending suction slot 324, which advantageously slightly oblique to the transport direction A is arranged.
  • the suction channel 322 In the region of the respective suction slot 324 is the outer contour the suction channel 322 as a sliding surface for a circulating, air-permeable Conveyor belt 325 is formed.
  • the air permeability is conveniently generated by that the conveyor belt 325 is formed as a thin, fine-meshed fabric band is.
  • the conveyor belt 325 transports the fiber structure 19 to be compacted through the compression zone 20 and thereby slides on the suction channel 322, with Except an area facing away from the suction slot 324, where it by a clamping element 326 tensioned and guided sideways.
  • the support 304 carrying the pressure roller twins 305 and 306 is considered to be a closed one Housing 328 is formed, which is sealed by the axes 307 and 308 is penetrated. As a result, the interior of the housing 328 is protected against fiber fly.
  • the housing 328 suitably consists of two sub-housings 329 and 330, which are interconnected by a pivot axis 331.
  • the parting line 332 is thereby defined in the area of a plane defined by the axes 307 and 308, so that the axes 307 and 308 carrying stationary sleeves 333 and 334 between the two sub-housings 329 and 330 can be clamped.
  • the housing 328 includes elements for transmitting drive forces to the pressure rollers 311, 312. A description of these elements is omitted here, since they are for the present invention does not matter.
  • the rotatable axes 307 and 308 of Pressure roller twins 305 and 306 are by way of bearings 335 in the stationary sleeves 333 and 334 stored.
  • a strong loading spring 341 is arranged, which together with an additional clamping spring 342 a resilient receptacle 343 for the Axis 307 of the first pressure roll twin 305 forms. This is done by clamping the stationary sleeve 333, in which the axis 307 is rotatably mounted.
  • the loading spring At the same time, 344 transmits the loading pressure to the first pressure rollers 309 and 310, which yes form the output pressure rollers of the respective drafting system 301.
  • the ratio diameter delivery cylinder 316 ./. diameter other drafting cylinder not visible.
  • the cylinder 316 can but through a standard design formed by the outlet cylinder of a ring spinning drafting system are hardly different, as far as the diameter is concerned, from the others Cylinder of the drafting system i. the diameter of the cylinder 316 is considerably smaller as the diameter of the drum 166 ( Figure 5).
  • FIGS. 8 and 9 show schematically, the system according to FIGS 6/7 be adapted to the use of a compressor 14 according to the figure 3.
  • the Druckwalzenzwilllinge 305, 306 itself remain virtually unchanged. It is but now required, the pressure rollers 311 and 312 also in contact with the Subcylinder 316 to bring, but the holder 304 (Fig. 6/7) considerably simplified can be, because in this embodiment no additional drive for the delivery rollers 311, 312 is necessary.
  • the loading spring 341 or 342, 344 according to the figure 7/6 are retained and are still used as a receptacle for axis 307 of the first print twins.
  • a secondary one Spring 341 b between the spring 341 a and the compressor ensures its contact pressure to the roller 316.
  • the spring end of the spring 341a at 823 may be longitudinal and Transverse guide (radial and axial) are used for the compressor.
  • FIG. 8 The compressor 14 is shown in dashed lines in FIG. 8 and in FIG its position between the rollers 309, 311 shown. About details of a possible Holder will be discussed below with reference to FIG. The compressor 14 will in any case directly or indirectly from the load carrier or load arm 302 worn.
  • the holder must be so either be designed to apply a pressure force in the direction of the cylinder 316 generated, or at least the exercise of such force by another means allows.
  • a compressor 14 may not be in constant contact with the two associated with it Pressure rollers 309, 311 and 310, 312 remain because the pressure rollers are ground periodically must be so that they each have a cylindrical surface. The distance between the surfaces of the pressure rollers will therefore change in operation.
  • the compressor should not "hop” and certainly not “tilt” around an edge.
  • the bracket should therefore be for a safe guidance in the radial direction and preferably also for a predetermined Angular position relative to the cylinder 316 provide.
  • the compressor 14 can thus be without contact with the associated pressure rollers or kept in contact with a given pressure roller. According to the principles listed in DE 3841346, the compressor should be in contact with it held with the pressure roller 309 and 310 (on the inlet side of the compressor field) become. But since the present arrangement is fundamentally different from the arrangement differs according to the old DE font, it may prove advantageous, the Compressor 14 but to keep in contact with the pressure roller 311 and 312. The holder should, if possible, allow all permissible arrangements.
  • FIG. 10 An example of a possible mounting according to FIG. 10 comprises a spring-elastic Joch 380, which is arcuate before assembly in the drafting and in the Middle is provided with a fastening means (for example a screw) 381, whereby the Yoke on the arm 823 (FIG. 8) can be attached.
  • the yoke 380 has end portions 382 and 383 received in respective receptacles 384 and 385, respectively at the end faces of the compressor bodies 386, 387 remote from the cylinder 316 or are attached.
  • the end parts 382, 383 may be e.g. with the cans 384, 385 one each Form snap connection and / or it can additionally locking elements (not shown) are provided, which depending on a positive but preferably detachable connection between the end portions 382, 383 and the bushes 384, 385 effect.
  • the arm When using a spring-loaded bracket, such as the yoke 380, the arm must 823 are loaded in the direction of the operating position, that, despite the tension of the yoke 380, the pressure rollers 311, 312 securely in contact with the cylinder 316 are held.
  • a suitable loading means (not shown) may be used using various means (pneumatic, magnetic and also mechanical) the person skilled in the art are well known.
  • the arm 823 must also be loaded in this way be that the required contact pressure between the pressure rollers and the Cylinder 316 is generated. It may be advisable to reduce the burden on you Separate pressure rollers 311, 312 from the load of the compressor 14.
  • the compressors 14 could z. B. be loaded by resilient means, directly between the Compressor 14 and the load arm 302 act.
  • the compressors do not necessarily have to be separable from the holder.
  • the yoke 380 could e.g. be formed in one piece with the compressor, so that a module consisting must be replaced simultaneously from the yoke and compressor pair.
  • the compressor body 386 or 387 is basically made of ceramic, Plastic or of a metal, optionally of an alloy or composite material from two or more components. But the compressor could also be one Sintered body are formed.
  • the body could z. B., with mounting parts, such as. the cans 384 and 385 can be poured.
  • the body 386 and 387 may be on at least one particular surface with a coating be provided, for example, at the contact surface 388 or 389 and / or at a Side surface that is in contact with a pressure roller in operation.
  • the design of the body 386 or 387, the formation of the compression groove 390th ( Figure 11).
  • the inner surface 391 (FIG. 10), which defines the shape of this groove, together with the surface of the cylinder 316 forms the compression channel.
  • the groove has at the inlet end a relatively mouth with a relatively wide width E (Fig. 11) and at the outlet end a relatively narrow width e.
  • the width E is chosen such that the fibers emerging from the main drafting zone safely into the compression channel enter.
  • This width can z. B. 5 to 10 mm. depending on the processed Material amount.
  • the width e can be chosen such that the compressed Fiber structure downstream of the pressure roller 311 or 312 substantially without Forming a so-called spinning triangle is twisted into a yarn.
  • To this Purpose can be the width e z. B. 1 to 3 mm. depending on the desired yarn number to get voted.
  • the groove can therefore be a bit of something have wider spout, z. B. with a width e in the range 3 to 5 mm depending from the width of the fiber composite in the main drafting field. It might even be beneficial be in a batch change and replace the compressor to the Nutenform to adapt to the new material.
  • FIGS. 11, 11a and 11b show three different cross sections.
  • the groove tapers Groove 390 steadily from the inlet to the outlet end, in the variant according to the figure 11 a, the groove has a discharge portion with substantially parallel side surfaces, while in the variant according to the figure 11 b, the compression work in a, in the Transport direction considered, short inlet section 392 in front of the center of the channel is done so that the fibers are then performed in parallel.
  • the fiber-bearing inner surface 390 can be provided with a coating to (in comparison to the material of the main body) to increase the wear resistance and / or the adhesion tendency (eg from dirt).
  • the compressor body can also be provided with a "lip" which during the Operating in contact with a pressure roller is.
  • a "lip" which during the Operating in contact with a pressure roller is.
  • FIG. 10 for the compressor body 387 has been schematically indicated where the lip 393 at the Inlet mouth to the groove 390 is shown.
  • the lip does not have to reach the bottom edge of the body 387, because only the middle part of the lip (approximately at the top Edge of the groove) can effectively come into contact with the pressure roller.
  • the outlet cylinder 316 still has its function in the drafting system 302 meet.
  • the cylinder surface is now formed such that the Compressor body so that essentially can remain in continuous contact.
  • FIG 12 shows an example of this DE document where the cylinder 316 at least substantially Has parallel to the cylinder axis extending channel 422 whose radial outer surfaces 423 to the cylinder axis concentric circular cylindrical, smooth and in the circumferential direction are longer than the intermediate recesses 424 (claim 1, DE font).
  • Figure 10 also shows a small modification useful for embodiments of this invention Can bring benefits.
  • To the right of the vertical plane V in Figure 10 remains the channel compared to the representation in the DE font unchanged - this channel has pronounced Edges 425 on.
  • Left of the plane V the edges 426 are rather "broken", i.e. be clear. Such a rounding is only possible on the leading edge, viewed in the transport direction required. She helps that Calm down "run" of the compressor 14 on the channel.
  • the cylinder does not necessarily have to be provided with a channel.
  • a smooth surface is rather unusual, though not excluded - the
  • cylindrical surface can be subjected to a post-treatment, for example by plasma coating or sandblasting.
  • the arrangement according to FIG. 3 has a condenser 10 in the drafting zone.
  • One modern drafting system of a ring spinning machine points in the main drafting zone, in front of the Drafting system spout, a pair of straps on which to ensure fiber guidance up to a point as close as possible to the terminal line closing the default field is provided. It is still possible between the discharge line of the pair of straps and the nip line of the exit rollers to provide a condenser, such as (among others) from DE -A-4230314.
  • the condenser 526 At the Front side is the condenser 526 with a leg of a substantially rectangular bent bracket 531 provided, which is guided to a Achslager Gla 528, on wherein the elastic top roller 515 is rotatably mounted.
  • the bracket 531 surrounds with his tail 532 the axle bearing 528 partially and is on this Achslager Federation 528 within a predetermined range (not visible in FIG. 13) axially displaceable.
  • the condenser 526 is therefore parallel to the axis of the roller 515 herverschiebbar, so that the fiber structure (not shown) in such Drawframes can follow usual traversing motion.
  • the housing 328 with the twins 305 or 306 form an assembly that can be handled as a unit or as a module, which is the Assembly or replacement concerns.
  • This concept has advantages that also apply to an execution can be transmitted according to the figure 5 and / or the figure 8/9.
  • the assembly according to FIG. 5 consists of the loading arm or load carrier, which can be considered as a unit or module - this unit can have one replace existing arm in an existing ring spinning machine, with the replacement
  • the conventional discharge cylinder would also be required to complete the conversion.
  • the assembly according to FIG. 8 consists of the twin roller pair 305, 306, the compressor 14 (including the carrier) and the suspension, which the unit with connects to the load carrier 302.
  • the individual elements could, however, by a suitable Carrier, similar to the housing 328 in Figure 6, converted to a unit which carrier could be connected to the loading arm.
  • the Force-generating elements that generate the contact pressure are not necessarily To add to the unit - they could be separated between the load arm and the too loading elements are attached.
  • the distance between the clamping lines is preferably selected such that it is 0.5 to 1.5 times the average staple length of the fibers to be processed.
  • the overall arrangement is preferably made such that the thread does not over the Pressure roller of the delivery roller pair is deducted.
  • the invention further relates to a spinning machine with a multi-stage drafting system according to the preamble of claim 15.
  • Such a spinning machine with a multi-stage drafting system is for example off DE-A-44 26 278 known. Following is a condensation stage with a suction roll and counter-rolls provided, which is followed by a ring spinning device. In the area of the path where the condensation takes place is at a distance provided by the outer surface of the suction roll a screen. The suction zone has a width when using a traversing device at the beginning, the greater as the traverse stroke is. Following this, the suction zone tapers in the conveying direction.
  • the present invention is based on the object, a spinning device of to improve the above-mentioned type so that with simpler means an equal Result in the yarn quality is achieved.
  • FIGS. 1 a and 2 a of a roving bobbin 12 arranged at the top is a flyer fly 11 via a deflecting element 28 in a three-cylinder drafting system 13 with a Input roller pair 37, 37 'having Vorverzugsfeld 23 and a main drafting zone 24 introduced.
  • the pair of rollers 29, 29 'at the end of the Vorverzugsfeldes 23 and at the beginning of the main drafting zone 24 is in a known manner with only schematically indicated Riemchen 30, 30 'fitted, up to the nip of a pair of delivery rollers 25, 26 extend.
  • the lower roller of the output roller pair is considered to be a much larger diameter as the remaining rollers having perforated suction roll 25 with a rotation axis 36 formed with a counter-drafting roller exit roller 26 together forms the last nip 14 of the drafting system 13.
  • the lower roller 25 is formed as a smooth or fluted cylinder.
  • the run through the drafting system 13 fiber strand is followed by the output gap 14 along a curved path 15 over a part of the Circumference of the suction roller 25 led around, up to a rotation locking counter roll 27, which together with the suction roller 25 a rotation locking gap 16 for forms the fiber structure.
  • the perforation 35 of the suction roller 25 extends according to Fig. 2a over the entire Scope, but only over a small width of the peripheral wall of the suction roll 25, which but also taking into account any traversing movement of the fiber strand 22 is so large that the fiber strand 22 is always in contact with the perforation 35 is located.
  • a concentric screen 32 which is in the region of the path piece 15 is interrupted, arranged so that due to a in the interior of the Umbrella 32 maintained negative pressure through the perforation 35 of the suction roll 25 in the direction of the arrows 34, an air flow is generated radially from outside to inside.
  • the fiber structure passes under rotation distribution in a classic ring spinning device 17, with ring rail 18, ring 19, rotor 20, spindle bank 38 and spindle 21 is equipped and from the out of the Rotation locking gap 16 emerging compact fiber strand 22 the ring spun yarn 39th manufactures.
  • the total delay in the drafting system 13 is preferably 25 to 80, in particular to 100, wherein the delay in Vorverzugsfeld 23 only within the usual limits of 1.1 to 1.3 times.
  • the multistage drafting system 13 is shown again purely schematically, wherein according to the invention instead of a suction roll, a lower roll 25 with a smooth Cylinder surface provided and instead of the Umlenkles 40 in the gusset between the output roller 26 and the rotation lock counter roll or pinch roller 27, a mechanical compression element 45 is arranged.
  • the pinch roller 27 is provided with a (not shown) braking device, so that this slower runs as the output roller 26.
  • the output roller 26 has a larger Rotational speed than the lower roller 25 have, so that a slip of 0.5% 5%, resulting in a distortion of the fiber structure.
  • the slip of the Pinch roller 27 amounts to about 0.5% to 3%.
  • the compression element 45 is in perspective in FIG. 4a and in cross section in FIG. 5a shown along the line A-A of Figure 4 and has a waisted shape with a cone-shaped recess 46 on the lower side wall 47, which on the lower roller 26 rests (see Figure 3a).
  • the mechanical compression element 45 is preferably made of a suitable metal, plastic or ceramic, the Surface is designed so that fibers can not adhere to it, i. E. fiber-free remains.
  • the compression element 45 made of a magnetic metal, so that the compression element 45 in position between the output roller 26 and the pinch roller 27 is held. on the other hand can also be provided a pressure spring.
  • the output roller 26 and the pinch roller 27 on a common carrier 48 on the guide arm 49 attached, so that the ratio of the contact pressures of the two rollers 26 and 27th is constant when changing the total pressure.
  • the Pinch roller 27 via an additional (not shown here) lever arm on the guide arm 49 is fixed, so that the contact pressure for the pinch roller 27 individually can be adjusted.
  • the contact pressure of the pinch roller 27 should be at least 3 to 4 kg and is usually between 15 and 20 kg.
  • the cone angle ⁇ is between 30 ° and 120 °.
  • the compression element 45 a minimal support on the surfaces of the Output roller 26 and the pinch roller 27 may, the surfaces 50 and 51 be slightly domed, which rest against the output roller 26 and the pinch roller 27 or be provided with small nubs or ribs. Furthermore, the larger lower roller 25 provided with a herringbone ribbing or an axial straight Kannelur be so that no compression forces acting on the compression element 45, it from can push its axial position.
  • Fig. 6a another variant of the conical recess 46 is shown, wherein a semi-conical section 52 and then a semicircular cylindrical Section 53 are provided.
  • the diameter D of the section 53 is between 0.3 and 5.0 mm, and the distance d to the lower edge 54 is from 0 to 6 mm. It understands It is obvious to a person skilled in the art that the conical recess is not only circular but also elliptical, rectangular or polygonal can be formed.
  • the axial distance of the rollers 26 and 27 is preferably 25 to 46 mm.
  • FIG. 6 b shows an enlarged detail in the vicinity of the recess 46 an axis F, which parallel to the material flow direction of the fiber structure through the Recess is located.
  • the axis F does not necessarily need the axis of symmetry the geometric figure, which is the boundary of the recess 46 for Compression element 45 out represents. If you put a section through the compression element 45 in a plane in which the axis F is, results in a meridian section line M of the boundary surface of the recess 46 toward the compression element 45, while in a section transverse to the axis F an arcuate section line Q is formed.
  • Both Cutting lines, the meridional section line M and the cross-section line Q can be circular, be oval, elliptical or polygonal.

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Abstract

Es wird eine neue Spinnmaschine, insbesondere Ringspinnmaschine, beschrieben mit einem Mehrstufen-Streckwerk (13), welches ein Einzugswalzenpaar (37, 37'), ein Riemchenwalzenpaar (29, 29') und darauffolgende Auslaufwalzen aufweist, die eine grössere Unterwalze (25) und dieser gegenüberliegende Oberwalzen (26, 27). Im Zwickel zwischen den beiden Oberwalzen (26, 27) ist ein dort hineinpassendes mechanisches Verdichtungselement (45) angeordnet, um die Fasern des Faserverbandes vor der Drehungserteilung in der Ringspinneinrichtung besser einzubinden. <IMAGE>

Description

Die Erfindung befasst sich mit dem Spinnen von Garn bzw. von Fäden beim Verdichten des Faserflusses unmittelbar vor der Erteilung der Drehung, d.h. mit dem sogenannten Verdichtungsspinnen. Es werden insbesondere neue Komponenten bzw. Baugruppen zur Verwendung in einem Verdichtungsspinnverfahren vorgeschlagen. Die Erfindung umfasst ein Verfahren, eine Spinnmaschine, Baugruppen einer derartigen Maschine und Komponenten dafür, insbesondere Ersatzteile bzw. Nachrüstteile, gleichgültig ob ausdrücklich nachfolgend beansprucht, oder nicht.
Stand der Technik
Das Verdichtungsspinnen, auch Kompaktspinnen genannt, gehört heute als Teilgebiet bzw. Weiterentwicklung des Ringspinnens, zum Grundwissen des Fachmanns - siehe z.B. Melliand Textilberichte 1-2/2003, Seite 40 "Uster Statistics für Kompaktgarne". Das Verfahren ist nicht grundsätzlich auf das Ringspinnen eingeschränkt, ist aber bisher nur in diesem Bereich praktisch eingeführt worden. Das Problem dabei ist der Aufwand zum Herstellen eines optimalen Produktes. Es werden deshalb Wege gesucht, um mindestens ein Teilergebnis mit reduziertem Aufwand zu erzielen. Insbesondere wird untersucht, ob man "mechanisch", ohne die Erzeugung zusätzlicher, pneumatischen Verdichtungskräften, eine gewisse Verdichtungswirkung hervorrufen kann.
Das Konzept des mechanischen Verdichten ist auch prinzipiell in der Patentliteratur bekannt - z.B. aus DE-C-3841346 (Ringspinnen) und DE-C-3741431 (Trichter- bzw. Glockenspinnen). Diese bekannten Systeme erfordern aber eine neue Streckwerkskonstruktion. Weiterhin gesucht werden noch einfachere Möglichkeiten. Ein dazu geeigneter Ansatz findet man in der russischen Patentschrift Nr. 160973 (veröffentlicht am 26. Februar 1964) - es fehlen aber die Einzelheiten einer praxistauglichen Lösung.
Die Erfindung soll hier Abhilfe schaffen. Die Erfindungsprinzipien sind in den Ansprüchen festgehalten worden, wobei nachfolgend Ergänzungen anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Einleitend werden Beispiele der bekannten, pneumatischen Verdichtungseinrichtungen gezeigt und erklärt. Es zeigen:
Fig. 1
einen schematischen Querschnitt durch eine Spinnmaschine mit einer pneumatischen Verdichtungseinrichtung zum Verdichten eines Faserverbandes;
Fig. 2
eine Ausführung des Verdichtungselementes gemäss DE 10051410 A;
Fig. 3
eine Kopie der Fig. 1 aus der russischen Patentschrift Nr. 160973;
Fig. 4
eine Kopie der Fig. 5 aus der gleichen russischen Patentschrift;
Fig. 5
eine schematische Darstellung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei diese Ausführung durch das Kombinieren von Merkmalen aus den Fig. 2 und 3 gebildet wird;
Fig. 6
eine Kopie der Fig. 1 aus US 6,434,923;
Fig. 7
eine Kopie der Fig. 2 aus der US Schrift;
Fig. 8
eine schematische Darstellung bestimmter Teile einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei diese Ausführung durch das Kombinieren von Merkmalen aus den Fig. 3 und 6 gebildet wird;
Fig. 9
eine schematische Darstellung der Ausführung gemäss der Fig. 8 von oben (in Richtung des Pfeils P, Fig. 8) betrachtet, wobei auch andere Elemente gezeigt sind;
Fig. 10
eine schematische Darstellung einer Halterung für den Verdichter in der Fig. 9;
Fig. 11
einen Schnitt in der Ebene II-II der Figur 10, wobei die Fig. 11a und 11 b mögliche Alternativen zeigen;
Fig. 12
eine Kopie der Fig. 4 aus DE-A-4230316 mit schematischen Ergänzungen zum Anpassen an der vorliegenden Erfindung, und
Fig. 13
eine Kopie der Fig. 1 aus DE-A-4230314.
Stand der Technik - Pneumatisches Verdichten
Eine Materialvorlage 100 gemäss Figur 1 besteht bei einer herkömmlichen Spinnmaschine entweder aus einer Kanne oder Vorgarnspule. Aus der Kanne wird ein Faserverband 120 dem Streckwerk zugeführt. Im Falle einer Vorgarnspule wird Vorgarn vom Umfang der Spule abgezogen. Über eine Umlenkvorrichtung 130 kommt der Faserverband, nämlich das Vorgarn oder das Faserband, in den Bereich eines Streckwerks 140. Das Streckwerk umfasst mehrere Paare von Walzen zum Teil mit Riemchen ausgestattet. Der Faserverband 120 wird zwischen dem ersten und zweiten Walzenpaare 115a und 115b nur schwach und zwischen dem zweiten und nachfolgenden Walzenpaar 115c an einer Klemmwalze 170 und einem Verdichtungselement 160 stark verzogen, wobei das Verzugsverhältnis insgesamt den Wert 100 übersteigen kann.
Zwischen der Klemmwalze 170 und dem Verdichtungselement 160 wird der verstreckte Faserverband geklemmt und nachfolgend auf einer Verdichtungseinrichtung 180 verdichtet. Der das Streckwerk 140 verlassende Faserverband weist eine Breite auf, die während des Verdichtens abnimmt. Entlang einer Verdichtungszone 190 der Einrichtung 180 kann eine Luftführung 110, bevorzugt in Form eines Schirmes, gemäss DE 4426249 B vorgesehen werden.
Abschliessend ist am Ende der Verdichtungszone eine Sperrwalze 111 vorgesehen, welche an das Verdichtungselement 160 angedrückt ist und so die Drehungserteilung von einer Spinneinrichtung 112 her entgegen der Materialflussrichtung begrenzt. Im Inneren des Verdichtungselements 160 befindet sich ein Saugelement 113, welches an eine Saugeinrichtung 114 angeschlossen ist.
Das Verdichtungselement 160 ist vorzugsweise eine perforierte rotierende Trommel, während das Saugelement 113 im Bereich der Perforation eine Saugöffnung aufweist. Insbesondere aus der Figur 1 ist erkennbar, dass der Durchmesser der Trommel erheblich grösser ist als die Durchmesser des Einlaufzylinders im Einlaufpaar 115a und des Mittelzylinders im 115b im Streckwerk 140. Daraus folgt, dass zum Ausführen des pneumatischen Verdichtens gemäss dem in der Figur 1 dargestellten Prinzip das Streckwerk 140 speziell dafür konstruiert werden und mit einer geeigneten Zusatzausrüstung (einem Saugsystem) versehen werden muss.
Zwischen dem Streckwerk 140 und der Spinneinrichtung 112 befinden sich Fadenführer 150, 150', die im Falle einer Ringspinneinrichtung den Fadenballon des Garns 161 gemäss Figur 1 nach oben hin begrenzen.
Die Oberwalzen (auch Druckwalzen genannt) des Streckwerkes können im übrigen alleine oder auch in Kombination mit anderen Elementen, wie bspw. dem Saugelement 113, Changierbewegungen ausführen.
Im unteren Bereich der Spinneinrichtung wird das Garn 161 mittels eines Läufers 117 auf einem Ring, der auf einem Ringrahmen 118 befestigt wird, durch die Drehung einer Spindel 119 mit Antrieb auf eine Garnpackung 201 aufgewickelt. Die Höhe der Garnpackung wird durch den Bewegungsbereich eines Ringrahmenantriebs bestimmt, der den Ringrahmen 118 in vertikaler Richtung gemäss Figur 1 auf und ab versetzt.
In Figur 2 ist erkennbar, dass das Verdichtungselement 160 eine Mantelfläche als bewegte Fläche 121 aufweist, wobei Durchbrüche 122 in das Innere des Verdichtungselementes 160 führen. Der Faserverband 120 wird zwischen dem Verdichtungselement 160 und der Klemmwalze 170 geführt, wobei die Klemmwalze 170 auf der bewegten Fläche 121 abläuft. Sie bildet mit der bewegten Fläche eine Kontaktlinie (auch Klemmlinie genannt) 123.
Der Klemmwalze 170 folgt die Sperrwalze 111 nach, die ebenfalls auf der bewegten Fläche 121 abrollt. Auch sie bildet mit der bewegten Fläche 121 eine Kontaktlinie (Klemmlinie) 124. Es ist ein vorgegebener Abstand x zwischen den beiden Klemmlinien 123 und 124 vorhanden.
Die Oberwalzen des Streckwerks 140 sowie die Sperrwalze 111 werden in der Praxis von einer sogenannten Belastungsarm (in der Figuren 1 und 2 nicht gezeigt) getragen. Belastungsarme sind im Spinnmaschinenbau seit vielen Jahren sehr gut bekannt - ein Beispiel ist in SKF, DE 4419125 A gezeigt..
Stand der Technik - Mechanisches Verdichten am Auslaufwalze
Gemäss der Beschreibung in RU 160973 handelt es sich in der Figur 3 um eine Streckeinrichtung mit nur einem Verzugsfeld. Die Einzugseinrichtung besteht aus dem Zylinder 1 und der Druckwalze 2, die zusammen einen allseits geschlossenen Spalt bilden, durch welchen sich der Faserverband 11 in den Verzugsfeld (Zone a, Figur 4) bewegen muss. Der Faserverband wird zwischen der Einzugseinrichtung einer Abzugseinrichtung, bestehend aus dem Zylinder 3 und der Druckwalze 4 verstreckt, wobei die Fasern durch einen Verdichter 10,12,13 gezogen werden. Die Streckeinrichtung arbeitet offensichtlich ohne Faserführungsriemchen.
Eine zusätzliche Druckwalze 5 arbeitet mit dem Zylinder 3 zusammen, um eine Klemmlinie B zu bilden. Die Oberflächen der Druckwalzen 4 und 5 sind mit einer elastischen Beschichtung versehen. Zwischen den Druckwalzen 4 und 5 befindet sich ein Verdichter 14. Wenn das Fasermaterial von der Abzugseinrichtung erfasst wird, erhält es deren Geschwindigkeit und wird verstreckt. Der verstreckte Faserstrang windet sich um den Zylinder 3 und gelangt in den Kompressionsbereich (Zone b, Fig. 4), wo beim Transport über den Verdichter 14 die Verdichtung erfolgt. Diese Verdichtung erfolgt zwischen den Punkten A, B, wo die Druckwalzen den Zylinder 3 berühren. Das verdichtetes Material gelangt zur Liefereinrichtung, bestehend aus dem Zylinder 3 und Druckwalze 5.
Mehr ist aus RU 160973 nicht in Erfahrung zu bringen.
Erste Ausführung der Erfindung - Modifikation der Ausführung gemäss der Figur 1
Die Figur 5 zeigt schematisch eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung, wobei die Ausführung gemäss der Figuren 1 und 2 an das Konzept der Figuren 3 und 4 angepasst worden ist. Weil der Durchmesser der Zylinder 166 relativ gross und der Abstand x entsprechend lang ist, kann die Anordnung der Elemente am Lieferwalze 3 in der Figur 3 praktisch unverändert in die Figur 5 übernommen werden - der Verdichter zwischen der Auslaufwalze 170 und der Sperrwalze 111 ist daher auch in der Figur 5 mit dem Bezugszeichen 14 angedeutet worden.
In der Ausführung gemäss der Figur 5 ist der Belastungsarm 141 schematisch angedeutet. Durch geeignete, hier nur schematisch angedeuteten, Halterungen 142 trägt der Arm 141die Ober- bzw. Druckwalze 115 des Walzenpaares 115b (vgl. Fig. 1), die Klemmwalze 170 und die Sperrwalze 111. Mittels einer Halterung 143, auch hier nur schematisch gezeigt, trägt der Arm 141 auch den Verdichter 14 und hält ihn in Berührung mit der Oberfläche 216 vom Zylinder 166. Dieser Zylinder weist keine Absaugung 113 bzw. Durchbrüche 122 (vgl. Fig. 2) auf, sondern er ist als Vollzylinder gebildet werden, der mit einer Riffelung (Kannelur) 226 versehen werden kann. Die Klemmwalze 170 und die Sperrwalze 111 bilden mit der Oberfläche 216 je eine Klemmlinie 123 bzw. 124.
Auf die mögliche Gestaltung der einzelnen Elemente wird nachfolgend näher eingegangen, nachdem eine zweite Anordnung dieser Elemente anhand der Figuren 6 bis 9 erklärt worden ist.
Stand der Technik - Zweites Beispiel des bekannten pneumatischen Verdichtens
Wie schon erklärt wurde, erfordert das Prinzip gemäss der Figur 1 eine spezielle Streckwerkskonstruktion. Es ist dementsprechende schwierig, bestehende Ringspinnmaschinen mit dem erforderlichen Elemente nachzurüsten - es ist eher einen Maschinenumbau erforderlich, um die bestehende Maschine zur Ausübung des Verdichtungsspinnens anzupassen. Es ist daher schon ein Alternativsystem entwickelt worden, das sich eher für das Nachrüsten eignet. Dieses System wird zuerst anhand der Figuren 6 und 7 erklärt.
Von einer Spinnmaschine, insbesondere einer Ringspinnmaschine, ist in Fig. 6 und 7 lediglich der Endbereich eines Streckwerks 301 dargestellt. Man erkennt das Endteil eines dem Streckwerk 301 zugehörigen Belastungsträgers 302, an welchem die später noch näher zu beschreibende Druckwalzeneinheit 303 angeordnet ist. Die Druckwalzeneinheit 303 besteht aus zwei Druckwalzenzwillingen 305 und 306 sowie einer die Druckwalzenzwillinge 305 und 306 tragenden Halterung 304.
Jeder der zwei Druckwalzenzwillinge 305 und 306 enthält eine gemeinsame Achse 307 bzw. 308 für zwei daran angeordnete Druckwalzen 309 und 310 bzw. 311 und 312. Die Achsen 307 und 308 sind rotierbar gelagert, die jeweils darauf angeordneten Druckwalzen 309, 310 sowie 311, 312 rotieren gemeinsam mit ihren Achsen 307 bzw. 308. Jeder Druckwalzenzwilling 305, 306 ist somit zwei einander benachbarten Spinnstellen zugeordnet, so dass dadurch jeweils eine Druckwalzeneinheit 303 zwei benachbarten Spinnstellen zugeordnet ist. In Maschinenlängsrichtung ist eine Vielzahl von Spinnstellen und somit Druckwalzeneinheiten nebeneinander angeordnet.
An jeder Spinnstelle wird ein Faserverband 15 in Transportrichtung A durch das Streckwerk 301 hindurchgeführt und dabei bis zur gewünschten Feinheit verzogen.
In Transportrichtung A wird das Streckwerk 301 durch ein Ausgangswalzenpaar begrenzt, welches neben der genannten Druckwalze 309 bzw. 310 einen in Maschinenlängsrichtung durchlaufenden angetriebenen Unterzylinder 316 enthält. Der Unterzylinder 316 ist somit zusammen mit der Druckwalze 309 der Spinnstelle 13, mit der Druckwalze 310 jedoch der Spinnstelle 14 zugeordnet.
An der vom Auszugswalzenpaar gebildeten Ausgangsklemmlinie 317 ist die Verzugszone 18 des Streckwerks 301 beendet. Im Anschluss an die Ausgangsklemmlinie 317 liegt dann ein verstreckter, jedoch noch spinndrehungsfreier Faserverband 19 vor, dem jetzt noch der eigentliche Spinndrall erteilt werden muss.
Der Verzugszone 18 wird eine so genannte Verdichtungszone 20 nachgeschaltet, nach deren Verlassen erst die Spinndrehung in den entstehenden Faden 27 eingebracht wird. In der Verdichtungszone 20 wird der verstreckte, jedoch noch spinndrehungsfreie Faserverband 19 seitlich zusammengefasst, so dass er nach Durchschreiten einer die Verdichtungszone 20 in Transportrichtung A begrenzenden Lieferklemmlinie 321 kein Spinndreieck bildet. Die Lieferklemmlinie 321 wirkt gegenüber der zu erteilenden Spinndrehung als Drallstopp. Ab der Lieferklemmlinie 321 wird der entstehende Faden 27 in Lieferrichtung B einem nicht dargestellten Drallorgan, beispielsweise einer Ringspindel zugeführt, die dem Faden 27 den erforderlichen Spinndrall erteilt.
Die Lieferklemmlinie 321 entsteht durch Andruck der jeweils zweiten Druckwalze 311 bzw. 312 an einen stationären Saugkanal 322, der als unter Unterdruck stehendes Hohlprofil ausgebildet ist und sich über eine Mehrzahl von Spinnstellen, beispielsweise über eine Maschinensektion erstreckt. In Maschinenlängsrichtung ist somit eine Vielzahl von Saugkanälen 322 nebeneinander angeordnet. Jeder Saugkanal 322 ist über einen Unterdruckanschluss 323 an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen.
Pro Spinnstelle 13, 14 enthält der Saugkanal 322 einen sich im Wesentlichen in Transportrichtung A erstreckenden Saugschlitz 324, der vorteilhaft leicht schräg zur Transportrichtung A angeordnet ist. Im Bereich des jeweiligen Saugschlitzes 324 ist die Aussenkontur des Saugkanals 322 als Gleitfläche für ein umlaufendes, luftdurchlässiges Transportband 325 ausgebildet. Die Luftdurchlässigkeit wird zweckmässig dadurch erzeugt, dass das Transportband 325 als dünnes, feinmaschiges Gewebeband ausgebildet ist. Das Transportband 325 transportiert den zu verdichtenden Faserverband 19 durch die Verdichtungszone 20 hindurch und gleitet dabei auf dem Saugkanal 322, mit Ausnahme eines vom Saugschlitz 324 abgewandten Bereich, wo es durch ein Spannelement 326 gespannt und seitlich geführt ist.
Die die Druckwalzenzwillinge 305 und 306 tragende Halterung 304 ist als ein geschlossenes Gehäuse 328 ausgebildet, welches von den Achsen 307 und 308 abgedichtet durchgedrungen wird. Dadurch ist das Innere des Gehäuses 328 gegen Faserflug geschützt. Das Gehäuse 328 besteht zweckmässig aus zwei Teilgehäusen 329 und 330, die durch eine Schwenkachse 331 miteinander verbunden sind. Die Trennfuge 332 ist dabei in den Bereich einer durch die Achsen 307 und 308 gelegten Ebene definiert, so dass die Achsen 307 und 308 tragende stationäre Hülsen 333 und 334 zwischen den zwei Teilgehäusen 329 und 330 eingeklemmt werden können.
Das Gehäuse 328 enthält Elemente zur Übertragung von Antriebskräfte auf die Druckwalzen 311, 312. Auf eine Beschreibung dieser Elemente wird hier verzichtet, da sie für die vorliegende Erfindung keine Rolle spielen. Die rotierbaren Achsen 307 und 308 der Druckwalzenzwillinge 305 und 306 sind mittels Lagern 335 in den stationären Hülsen 333 und 334 gelagert.
Am Belastungsträger 302 ist eine kräftige Belastungsfeder 341 angeordnet, die zusammen mit einer zusätzlichen Klemmfeder 342 eine federnde Aufnahme 343 für die Achse 307 des ersten Druckwalzenzwillings 305 bildet. Dies geschieht durch einspannen der stationären Hülse 333, in welcher die Achse 307 rotierbar gelagert ist. Die Belastungsfeder 344 überträgt zugleich den Belastungsdruck auf die ersten Druckwalzen 309 und 310, welche ja die Ausgangsdruckwalzen des jeweiligen Streckwerks 301 bilden.
Da die Druckwalzen 311 und 312 jeder Spinnstelle 13, 14 nur mit wesentlich geringeren Anpressdrücken belastet zu werden brauchen, ist am Belastungsträger 302 eine weitere Belastungsfeder 344 angebracht, die mit kleinerem Druck gegen eine Auflagefläche 345 des Gehäuses 328 drückt und somit im Wesentlichen den in Transportrichtung A zweiten Druckwalzenzwilling 306 belastet.
Aus den Figuren 6 und 7 ist das Verhältnis Durchmesser Lieferzylinder 316 ./. Durchmesser anderer Streckwerkzylinder nicht ersichtlich. Der Zylinder 316 kann aber durch eine Standardausführung vom Auslaufzylinder eines Ringspinn-Streckwerks gebildet werden, unterscheidet sich also kaum, was den Durchmesser anbetrifft, von den anderen Zylinder des Streckwerks d.h. der Durchmesser des Zylinders 316 ist erheblich kleiner als der Durchmesser der Trommel 166 (Figur 5).
Zweite Ausführung der Erfindung - Modifikation der Ausführung gemäss der Figur 6/7
Wie die Figuren 8 und 9 schematisch zeigen, kann auch das System gemäss den Figuren 6/7 auf die Verwendung eines Verdichters 14 gemäss der Figur 3 angepasst werden. Die Druckwalzenzwilllinge 305, 306 selber bleiben praktisch unverändert. Es ist aber nun erforderlich, die Druckwalzen 311 bzw. 312 ebenfalls in Berührung mit dem Unterzylinder 316 zu bringen, wobei aber die Halterung 304 (Fig. 6/7) erheblich vereinfacht werden kann, weil in dieser Ausführung kein zusätzlicher Antrieb für die Lieferwalzen 311, 312 notwendig ist. Die Belastungsfeder 341 bzw. 342, 344 gemäss der Figur 7/6 werden beibehalten und dienen nach wie vor als Aufnahme für die Achse 307 des ersten Druckzwillings. Da aber das geschlossene Gehäuse 328 (Figur 6) in dieser Ausführung überflüssig ist, wird die Hülse 334 von einem geknickten Tragarm 823 gehalten, welcher die Hülse 333 derart umfasst, dass der Arm 823 frei um die Achse 307 schwenken kann. In Betrieb wird diese Schwenkbewegung fortgesetzt, bis die Walzen 311, 312 auch in Berührung mit dem Zylinder 316 treten (siehe insbesondere Figur 8). Es entsteht nach wie vor eine Klemmlinie 317 zwischen den Druckwalzen 309, 310 und dem Zylinder 316, dazu aber nun eine Klemmlinie 375 (Figur 8) zwischen den Walzen 311, 312 und dem gleichen Zylinder. Eine zusätzliche gebogenen Belastungsfeder 341 a analog zur Feder 344 in (Figur 7), bei 823 angreifend, kann auch vorgesehen werden, um den erforderlichen Anpressdruck an der Klemmlinie 375 zu erzeugen. Eine sekundäre Feder 341 b zwischen der Feder 341 a und dem Verdichter sorgt für dessen Anpressung an die Walze 316. Das Federende der Feder 341a bei 823 kann als Längsund Querführung (radial und axial) für den Verdichter dienen.
Zwischen den Klemmlinien 317 bzw. 375 besteht nun eine Oberfläche 376 (Fig. 8) des Zylinders 316, die frei zugänglich und geeignet für die Kooperation mit dem Verdichter 14 ist. Der Verdichter 14 ist mit gestrichelten Linien in der Figur 8 und in der Figur 9 in seiner Stellung zwischen den Walzen 309, 311 gezeigt. Über Einzelheiten einer möglichen Halterung wird anschliessend anhand der Figur 10 eingegangen. Der Verdichter 14 wird auf jeden Fall direkt oder indirekt vom Belastungsträger bzw. Belastungsarm 302 getragen.
Die Halterung für den Verdichter
Bevor ein Beispiel erklärt wird, ist es angebracht, die Anforderungen an dieser Halterung aufzuführen. Da der Verdichter 14 selber in der Materialtransportrichtung stationär bleibt aber stets in Berührung mit der sich bewegenden Oberfläche des Zylinders 316 steht, entsteht an dem einen oder anderen Element (oder an beiden) Verschleiss. Man kann natürlich versuchen, der Verschleiss an einem Element zu begrenzen, z. B. dadurch, dass der Verdichter aus einem harten, verschleissfesten Material gebildet wird. Dadurch erhöht man aber den Verschleiss am anderen Element. Es ist eher sinnvoll, der Verdichter 14 als ein auswechselbarer Verschleissteil zu bestimmen, und seine Halterung entsprechend zu gestalten, d.h. derart, dass ein verschlissener Verdichter leicht aus der Halterung entnommen und durch einen neuen Verdichter ersetzt werden kann.
Wichtig ist, dass der Verdichter möglichst satt an der Oberfläche des Zylinders sitzt und dass die Berührung kontinuierlich besteht - dies, um das "Schlüpfen" von Fasern zwischen dem Verdichter 14 und dem Zylinder 316 zu verhindern. Die Halterung muss also entweder so konstruiert sein, dass sie eine Anpresskraft in Richtung des Zylinders 316 erzeugt, oder zumindest die Ausübung einer derartigen Kraft durch ein anderes Mittel ermöglicht.
Ein Verdichter 14 kann nicht ständig in Kontakt mit den beiden, ihm zugeordneten Druckwalzen 309, 311 bzw. 310, 312 bleiben, weil die Druckwalzen periodisch geschliffen werden müssen, sodass sie je eine zylindrische Oberfläche aufweisen. Der Abstand zwischen den Oberflächen der Druckwalzen wird sich daher in Betrieb ändern. Aus Gründen, die schon prinzipiell erwähnt wurden, sollte der Verdichter aber nicht "hüpfen" und sicher nicht um eine Kante hin und her "kippen". Die Halterung sollte daher für eine sichere Führung in der radialen Richtung und vorzugsweise auch für eine vorbestimmte Winkelstellung gegenüber dem Zylinder 316 sorgen.
Der Verdichter 14 kann also ohne Berührung mit den ihm zugeordneten Druckwalzen oder aber in Berührung mit einer vorgegebenen Druckwalze gehalten werden. Gemäss den Prinzipien, die in DE 3841346 aufgeführt sind, sollte der Verdichter eher in Berührung mit der Druckwalze 309 bzw. 310 (an der Einlaufseite des Verdichterfeldes) gehalten werden. Da aber die vorliegende Anordnung sich grundsätzlich von der Anordnung gemäss der alten DE Schrift unterscheidet, kann es sich als vorteilhaft erweisen, der Verdichter 14 doch in Kontakt mit der Druckwalze 311 bzw. 312 zu halten. Die Halterung sollte wenn möglich alle zulässige Anordnungen ermöglichen.
Ein Beispiel einer möglichen Halterung umfasst gemäss der Figur 10 ein federelastisches Joch 380, welches vor der Montage im Streckwerk bogenförmig ist und in der Mitte mit einem Befestigungsmittel (z.B. eine Schraube) 381 versehen ist, womit das Joch am Arm 823 (Fig. 8) befestigt werden kann. Das Joch 380 hat Endteile 382 bzw. 383, die in jeweiligen Aufnahmebüchsen 384 bzw. 385 aufgenommen werden, welche an den vom Zylinder 316 entfernten Stirnseiten der Verdichterkörpern 386, 387 gebildet bzw. befestigt sind. Die Endteile 382, 383 können z.B. mit den Büchsen 384, 385 je eine Schnappverbindung bilden und/oder es können zusätzlich Verriegelungselemente (nicht gezeigt) vorgesehen werden, welche je eine formschlüssige aber vorzugsweise lösbare Verbindung zwischen den Endteilen 382, 383 und den Büchsen 384, 385 bewirken.
Wenn der Arm 823 in Richtung der Betriebsstellung (Fig. 8) um die Achse 307 geschwenkt wird, treten die Kontaktflächen 388, 389 der Verdichterkörpern 386, 387 in Berührung mit der Zylinderoberfläche bevor die Druckwalzen 311, 312 in Berührung mit dem Zylinder 316 treten. Wenn der Arm 823 in die Betriebsstellung weiterbewegt wird, werden die beiden Flügel des Federjochs 380 deformiert und dadurch gespannt, so dass sie die jeweiligen Kontaktflächen 388, 389 fest gegen die Oberfläche des Zylinders 316 pressen.
Bei der Verwendung einer federelastischen Halterung, wie das Joch 380, muss der Arm 823 derart in Richtung der Betriebsstellung belastet werden, dass, trotz der Verspannung des Joches 380, die Druckwalzen 311, 312 sicher in Berührung mit dem Zylinder 316 gehalten werden. Dafür kann ein geeignetes Belastungsmittel (nicht gezeigt) verwendet werden, wobei verschiedene Mittel (pneumatisch, magnetisch und auch mechanisch) dem Fachmann gut bekannt sind. Der Arm 823 muss auch derart belastet werden, dass der erforderlichen Anpressdruck zwischen den Druckwalzen und dem Zylinder 316 erzeugt wird. Unter Umständen wird es ratsam sein, die Belastung der Druckwalzen 311, 312 von der Belastung der Verdichter 14 zu trennen. Die Verdichter 14 könnten z. B. durch federelastische Mittel belastet werden, die direkt zwischen den Verdichter 14 und dem Belastungsarm 302 wirken.
Die Verdichter müssen nicht unbedingt von der Halterung trennbar sein. Das Joch 380 könnte z.B. aus einem Stück mit den Verdichter gebildet werden, sodass ein Modul bestehend aus dem Joch und Verdichterpaar gleichzeitig ausgewechselt werden muss.
Weitere Modifikationen der Halterung werden nachfolgend im Zusammenhang mit der Figur 13 erklärt.
Die Gestaltung des Verdichterkörpers
Verschiedene Anforderungen lassen sich aus der Beschreibung der Halterung ableiten. Der Verdichterkörper 386 bzw. 387 besteht beispielsweise grundsätzlich aus Keramik, Kunststoff oder aus einem Metall, gegebenenfalls aus einer Legierung oder Verbundmaterial aus zwei oder mehr Komponenten. Der Verdichter könnte aber auch aus einem Sinterkörper gebildet werden. Der Körper könnte z. B. gegossen werden, wobei Halterungsteile, wie z.B. die Büchsen 384 bzw. 385 eingegossen werden können. Der Körper 386 bzw. 387 kann an mindestens einer bestimmten Fläche mit einer Beschichtung versehen werden, beispielsweise an der Kontaktfläche 388 bzw. 389 und/oder an einer Seitenfläche, die in Betrieb in Berührung mit einer Druckwalze steht.
Der Gestaltung des Körpers 386 bzw. 387 muss die Bildung der Verdichtungsnute 390 (Fig. 11) ermöglichen. Die Innenfläche 391 (Fig. 10), welche die Form dieser Nute definiert, bildet mit der Oberfläche des Zylinders 316 zusammen den Verdichtungskanal. Die Nute hat am Einlaufende eine relativ Mündung mit einer relativ weiten Breite E (Fig. 11) und am Auslaufende eine relativ enge Breite e. Die Breite E wird derart gewählt, dass die aus dem Hauptverzugsfeld austretenden Fasern sicher in den Verdichtungskanal eintreten. Diese Breite kann z. B. 5 bis 10 mm. in Abhängigkeit vom zu verarbeitenden Material betragen. Die Breite e kann derart gewählt werden, dass der verdichtete Faserverband stromabwärts von der Druckwalze 311 bzw. 312 im wesentlichen ohne Bildung eines sogenannten Spinndreiecks zu einem Garn verdrillt wird. Zu diesem Zweck kann die Breite e z. B. 1 bis 3 mm. in Abhängigkeit von der gewünschten Garnnummer gewählt werden.
Das Erzielen einer derart hohen Verdichtung ist aber nicht unter allen Umständen erforderlich, oder möglicherweise sogar wünschenswert - die Nute kann daher einen etwas breiteren Auslauf aufweisen, z. B. mit einer Breite e im Bereich 3 bis 5 mm in Abhängigkeit von der Breite des Faserverbands im Hauptverzugsfeld. Es könnte sogar vorteilhaft sein, bei einem Partiewechsel auch den Verdichter auszuwechseln, um die Nutenform an das neue Material anpassen zu können.
Der Querschnitt der Nut spielt auch für die Verdichtungswirkung eine Rolle und sollte auch gegebenenfalls den Anforderungen angepasst werden können. Die Figuren 11, 11a und 11b zeigen drei verschiedene Querschnitte. In der Figur 11 verjüngt sich die Nute 390 stetig vom Einlauf- bis zum Auslaufende, in der Variante gemäss der Figur 11 a hat die Nute eine Auslaufpartie mit im wesentlichen parallelen Seitenflächen, während in der Variante gemäss der Figur 11 b die Verdichtungsarbeit in einer, in der Transportrichtung betrachtet, kurzen Einlaufpartie 392 vor dem Mittelpunkt des Kanals erledigt wird, sodass die Fasern anschliessend parallel geführt werden.
Offensichtlich ist es besonders wichtig, die Berührung zwischen dem Verdichter 14 und der Zylinder 316 in der Einlaufpartie der Nute zu gewährleisten, wo das Risiko des "Schlüpfens" der Fasern unter den Verdichter am grössten ist. Die faserführende Innenfläche 390 kann mit einer Beschichtung versehen werden, um (im Vergleich zum Material des Grundkörpers) die Verschleissfestigkeit zu erhöhen und/oder die Haftneigung (z. B. von Schmutz) zu reduzieren.
Der Verdichterkörper kann auch mit einer "Lippe" versehen werden, die während des Betriebs in Berührung mit einer Druckwalze steht. Diese Variante ist in der Figur 10 für den Verdichterkörper 387 schematisch angedeutet worden, wo die Lippe 393 an der Einlaufmündung zur Nute 390 gezeigt ist. Die Lippe muss nicht bis zur unteren Kante des Körpers 387 fortgesetzt werden, weil nur der Mittelteil der Lippe (etwa am oberen Rand der Nute) effektiv in Kontakt mit der Druckwalze treten kann.
Gestaltung des Auslaufzylinders
Grundsätzlich muss der Auslaufzylinder 316 nach wie vor seine Funktion im Streckwerk 302 erfüllen. Vorzugsweise wird die Zylinderoberfläche nun derart gebildet, dass der Verdichterkörper damit im wesentlichen kontinuierlich in Berührung bleiben kann.
Es gehört zum Stand der Technik der Zylinder mit einer sogenannten Kannelur zu versehen, beispielsweise wie sie in der DE-A-4230316 erklärt worden ist. Die Figur 12 zeigt ein Beispiel aus dieser DE Schrift, wo der Zylinder 316 eine sich zumindest im wesentlichen parallel zur Zylinderachse erstreckende Kanellur 422 aufweist, deren radial äussere Flächen 423 zur Zylinderachse konzentrisch kreiszylindrisch, glatt und in Umfangsrichtung länger als die dazwischenliegenden Vertiefungen 424 sind (Anspruch 1, DE Schrift).
Ob die Flächen 423 länger als die Vertiefungen 424 sind, oder nicht, spielt für die vorliegende Erfindung keine entscheidende Rolle. Eine Alternative ist in EP-A-359277 gezeigt. Der Verdichterkörper sollte aber auf der Kanellur ruhig "reiten" können und es sollte möglichst einen Spalt zwischen der Verdichterkörper und dem Zylinderoberfläche vermieden werden, da sonst Fasern dazwischen schlüpfen könnten. Die Vertiefungen 424 sollten daher vom Verdichterkörper überbrückt werden.
Die Figur 10 zeigt auch eine kleine Modifikation, die für Ausführungen dieser Erfindung Vorteile bringen kann. Rechts von der Vertikalebene V in Figur 10 bleibt die Kanellur gegenüber der Darstellung in der DE Schrift unverändert - diese Kanellur weist ausgeprägte Kanten 425 auf. Links von der Ebene V sind die Kanten 426 eher "gebrochen", d.h. sei weisen eine deutliche Abrundung auf. Eine derartige Rundung ist allenfalls nur auf der Vorderkante, in der Transportrichtung betrachtet, erforderlich. Sie hilft, den "Lauf" des Verdichters 14 auf der Kanellur zu beruhigen.
Der Zylinder muss aber nicht unter allen Umständen mit einer Kanellur versehen werden. Eine glatte Oberfläche ist eher ungewöhnlich, obwohl nicht ausgeschlossen - die zylindrische Oberfläche kann aber einer Nachbehandlung unterzogen werden, beispielweise durch Plasmabeschichtung oder Sandstrahlen.
Kondensor im Hauptverzugsfeld
Die Anordnung gemäss der Figur 3 weist einen Kondensor 10 im Verzugsfeld auf. Ein modernes Streckwerk einer Ringspinnmaschine weist im Hauptverzugsfeld, vor dem Streckwerkauslauf, ein Riemchenpaar auf, das zur Gewährleistung der Faserführung bis zu einer Stelle möglichst nahe an der das Verzugsfeld abschliessenden Klemmlinie vorgesehen ist. Es ist trotzdem möglich, zwischen der Abgabelinie des Riemchenpaars und der Klemmlinie der Auslaufwalzen einen Kondensor vorzusehen, wie (unter anderen) aus DE -A-4230314 ersichtlich ist.
Als Beispiel ist hier die Figur 13 aufgeführt, wo der Kondensor 526 im "Restzwickel" untergebracht und derart am Streckwerk befestigt werden soll, dass das Streckwerk geöffnet und geschlossen werden kann, ohne dass der Kondensor herausfällt. An der Stirnseite ist der Kondensor 526 mit einem Schenkel eines im wesentlichen rechtwinklig abgebogenen Bügels 531 versehen, der zu einem Achslagerstück 528 geführt ist, auf welchem die elastische Oberwalze 515 drehbar gelagert ist. Der Bügel 531 umgibt mit seinem Endstück 532 das Achslagerstück 528 teilweise und ist auf diesem Achslagerstück 528 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs (in der Figur 13 nicht ersichtlich) axial verschiebbar. Der Kondensor 526 ist deshalb parallel zur Achse der Walze 515 hinund herverschiebbar, so dass das Faserverband (nicht gezeigt) der bei derartigen Streckwerken üblichen Changierbewegung folgen kann.
Ein Kondensor dieser Art könnte man in einem Streckwerk 141 gemäss der Figur 5 bzw. in einem Streckwerk 302 gemäss der Figur 8 einsetzen. Die Changierbewegung kann dann im Verdichterfeld durch verschiedene Massnahmen berücksichtigt werden, z.B.:
  • durch eine Erweiterung der Breite E (Fig. 11), oder
  • dadurch, dass der Verdichter auf seine Halterung in einem begrenzten Bereich frei beweglich ist (nicht gezeigt).
Wenn die dazu erforderliche Erweiterung der Einlaufmündung bzw. die freie Beweglichkeit des Verdichters nicht möglich ist, kann die Changierbewegung am Kondensor 526 unterbunden werden. Belastungsarm bzw. Druckwalzenmodul
Es gehört zur Funktion des Belastungsträgers bzw. Belastungsarms, dass er zwischen einer Betriebsstellung und eine Bereitschaftsstellung bewegbar ist. In der Betriebsstellung müssen alle vom Arm getragenen Elemente, insbesondere die Oberwalzen, in ihren jeweiligen vorgegebenen Stellungen gegenüber den Unterzylinder stehen. In der Bereitschaftsstellung müssen alle vom Arm getragenen Elemente sicher getragen werden und zwar so, dass sie selbsttätig ihre jeweiligen vorgegebenen Stellungen gegenüber den Unterzylinder einnehmen können, als der Belastungsarm in die Betriebsstellung bewegt wird. Diese Funktion muss auch für die zusätzliche Druckwalze und für den Führungskörper gemäss der Erfindung gewährleistet werden.
Aus den Figuren 6 und 7 ist ersichtlich, dass das Gehäuse 328 mit den Zwillinge 305 bzw. 306 eine Baugruppe bilden, die als Einheit bzw. als Modul handhabbar ist, was die Montage bzw. den Ersatz anbetrifft. Dieses Konzept hat Vorteile, die auch auf eine Ausführung gemäss der Figur 5 und/oder der Figur 8/9 übertragen werden können.
Die Baugruppe gemäss der Figur 5 besteht aus dem Belastungsarm bzw. Belastungsträger, der als Einheit oder Modul betrachtet werden kann - diese Einheit kann einen bestehenden Arm in einer bestehenden Ringspinnmaschine ersetzen, wobei der Ersatz des konventionellen Auslaufzylinders auch erforderlich wäre, um den Umbau zu vervollständigen. Die Baugruppe gemäss der Figur 8 besteht aus dem Zwillingswalzenpaar 305, 306, dem Verdichter 14 (samt Träger) und der Aufhängung, welche die Einheit mit dem Belastungsträger 302 verbindet. Die Einzelelemente könnten aber durch einen geeigneten Träger, ähnlich dem Gehäuse 328 in der Figur 6, zu einer Einheit umgestellt werden, wobei dieser Träger mit dem Belastungsarm verbunden werden könnte. Die krafterzeugenden Elemente, welche den Anpressdruck erzeugen, sind nicht unbedingt der Einheit zuzuzählen - sie könnten separat zwischen dem Belastungsarm und den zu belastenden Elemente angebracht werden.
Der Abstand zwischen den Klemmlinien ist vorzugsweise derart gewählt, dass er 0,5 bis 1,5 mal der mittleren Stapellänge der zu verarbeitenden Fasern entspricht.
Die Gesamtanordnung ist vorzugsweise derart getroffen, dass der Faden nicht über die Druckwalze des Lieferwalzenpaares abgezogen wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Spinnmaschine mit einem Mehrstufen-Streckwerk nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 15.
Eine solche Spinnmaschine mit einem Mehrstufen-Streckwerk ist beispielsweise aus DE-A-44 26 278 bekannt. Darauffolgend ist eine Kondensationsstufe mit einer Saugwalze und Gegenwalzen vorgesehen, an die sich eine Ringspinneinrichtung anschliesst. Im Bereich des Wegstückes, wo die Kondensation stattfindet, ist in einem Abstand von der Aussenfläche der Saugwalze ein Schirm vorgesehen. Die Saugzone weist bei Verwendung einer Changiervorrichtung am Anfang eine Breite auf, die grösser als der Changierhub ist. Im Anschluss daran verjüngt sich die Saugzone in Förderrichtung. Es wird ferner erwähnt, dass früher zwischen den Enden der Riemchen im Hauptverzugsfeld und dem Klemmspalt zwischen den Ausgangszylindern des Streckwerks mechanische Kondensoren zur Bündelung des Faserverbandes verwendet wurden (siehe beispielsweise DE-A-41 32 919; DE-A-41 41 237). Eine Verbesserung der Garnqualität mit solchen mechanischen Kondensoren sei jedoch begrenzt, da die Reibung der einzelnen Fasern an den Führungselementen des Kondensors zu Unregelmässigkeiten im Garnverband führe. Aus diesem Grund stellen Kondensoren am Ende des Hauptverzugsfeldes noch kein optimales Mittel zur sprunghaften Verbesserung der Garnqualität dar und hat man die obige Lösung mit der Saugwalze und dem Umlenkschirm angewandt.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Spinnvorrichtung der obengenannten Art so zu verbessern, dass mit einfacheren Mitteln ein ebenbürtiges Resultat in der Garnqualität erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.
Überraschenderweise hat man jedoch festgestellt, dass eine gleichwertige Verbesserung der Garnqualität erzielt werden kann, wenn anstelle der Saugwalze eine normale Unterwalze und ein mechanisches Verdichtungselement zwischen der Ausgangswalze und der Klemmwalze in der Kondensationsstufe des Streckwerk verwendet.
Weitere Vorteile der Erfindung folgen aus den weiteren abhängigen Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in welcher die Erfindung anhand eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert wird. Es zeigt:
Fig. 1 a
eine schematische Seitenansicht einer einzigen Spinnstelle einer Ringspinnmaschine,
Fig. 2 a
eine Vorderansicht der gleichen Spinnstelle,
Fig. 3a
eine schematische Darstellung des Streckwerks der Spinnstelle,
Fig. 4a
ein Verdichtungselement in perspektivischer Ansicht,
Fig. 5a
dasselbe Verdichtungselement im Querschnitt,
Fig. 6a
einen Ausschnitt einer Variante des Verdichtungselementes, und
Fig. 6b
ein vergrössertes Detail der Darstellung in Fig. 6a mit einer mehrfach gekrümmten Einlaufkontur der Ausnehmung im Verdichtungselement.
In den Figuren sind für dieselben Elemente jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet worden und erstmalige Erklärungen betreffen alle Figuren, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt.
Nach den Fig. 1 a und 2a wird von einer oben angeordneten Vorgarnspule 12 eine Flyerlunte 11 über ein Umlenkelement 28 in ein Drei-Zylinder-Streckwerk 13 mit einem ein Eingangswalzenpaar 37, 37' aufweisenden Vorverzugsfeld 23 und einem Hauptverzugsfeld 24 eingeführt. Das Walzenpaar 29, 29' am Ende des Vorverzugsfeldes 23 und am Beginn des Hauptverzugsfeldes 24 ist in bekannter Weise mit nur schematisch angedeuteten Riemchen 30, 30' bestückt, die bis in den Einzugsspalt eines Ausgangswalzenpaares 25, 26 hineinreichen.
Die Unterwalze des Ausgangswalzenpaares ist als einen wesentlich grösseren Durchmesser als die übrigen Walzen aufweisende perforierte Saugwalze 25 mit einer Drehachse 36 ausgebildet, die mit einer Gegen-Streckwerksausgangswalze 26 zusammen den letzten Klemmspalt 14 des Streckwerks 13 bildet. In der vorliegenden Erfindung ist die Unterwalze 25 jedoch als glatter oder kannelierter Zylinder ausgebildet.
Der durch das Streckwerk 13 hindurchgelaufene Faserverband wird im Anschluss an den Ausgangsspalt 14 entlang eines gekrümmten Wegstücks 15 über einen Teil des Umfanges der Saugwalze 25 herumgeführt, und zwar bis zu einer Drehungssperr-Gegenwalze 27, die zusammen mit der Saugwalze 25 einen Drehungssperrspalt 16 für den Faserverband bildet.
Die Perforation 35 der Saugwalze 25 erstreckt sich nach Fig. 2a über den gesamten Umfang, jedoch nur über eine geringe Breite der Umfangswand der Saugwalze 25, welche jedoch auch unter Berücksichtigung einer etwaigen Changierbewegung des Faserstranges 22 so gross ist, dass der Faserstrang 22 sich stets im Kontakt mit der Perforation 35 befindet.
Innerhalb der Saugwalze 25 ist ein konzentrischer Schirm 32, der im Bereich des Wegstückes 15 unterbrochen ist, so angeordnet, dass aufgrund eines im Innenraum des Schirmes 32 aufrechterhaltenen Unterdruckes durch die Perforation 35 der Saugwalze 25 in Richtung der Pfeile 34 ein Luftstrom radial von aussen nach innen erzeugt wird.
Im Anschluss an den Drehungssperrspalt 16 gelangt der Faserverband unter Drehungserteilung in eine klassische Ringspinneinrichtung 17, die mit Ringbank 18, Ring 19, Läufer 20, Spindelbank 38 sowie Spindel 21 ausgerüstet ist und aus dem aus dem Drehungssperrspalt 16 austretenden Kompaktfaserstrang 22 das Ringspinngarn 39 herstellt.
Der Gesamtverzug im Streckwerk 13 beträgt bevorzugt 25 bis 80, insbesondere bis 100, wobei der Verzug im Vorverzugsfeld 23 nur innerhalb der üblichen Grenzen von 1,1- bis 1,3fach liegt.
In Figur 3a ist das Mehrstufenstreckwerk 13 rein schematisch nochmals dargestellt, wobei erfindungsgemäss anstelle einer Saugwalze eine Unterwalze 25 mit einer glatten Zylinderoberfläche vorgesehen und anstelle des Umlenkschirms 40 im Zwickel zwischen der Ausgangswalze 26 und der Drehungssperr-Gegenwalze oder Klemmwalze 27 ein mechanisches Verdichtungselement 45 angeordnet ist. Die Klemmwalze 27 ist mit einer (nicht-dargestellten) Bremsvorrichtung versehen, so dass diese langsamer läuft als die Ausgangswalze 26. In der Praxis kann die Ausgangswalze 26 eine grössere Drehgeschwindigkeit als die Unterwalze 25 haben, so dass ein Schlupf von 0,5% bis 5% besteht, wodurch sich ein Verzug des Faserverbandes ergibt. Der Schlupf der Klemmwalze 27 beläuft sich auf etwa 0,5% bis 3%. Damit entsteht in der Kondensationzone zwischen der Ausgangswalze 26 und der Klemmwalze 27 eine sogenannte Relaxierung, so dass sich durch das mechanische Verdichtungselement 45 eine rein mechanische Einbindung der vorstehenden einzelnen Fasern des Faserverbandes ergibt, und das beim anschliessenden Ringspinnen entstehende Garn eine wesentlich geringere Haarigkeit aufweist.
Das Verdichtungselement 45 ist in Figur 4a perspektivisch und in Figur 5a im Querschnitt längs der Linie A-A der Figur 4 dargestellt und weist eine taillierte Form mit einer konusförmigen Ausnehmung 46 an der unteren Seitenwand 47 auf, welche auf der Unterwalze 26 aufliegt (vgl. Figur 3a). Das mechanische Verdichtungselement 45 ist vorzugsweise aus einem geeigneten Metall, Kunststoff oder Keramik hergestellt, wobei die Öberfläche so gestaltet ist, dass Fasern darauf nicht anhaften können, d.h. faserfrei bleibt. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist dass Verdichtungselement 45 aus einem magnetischen Metall hergestellt, damit das Verdichtungselement 45 in Position zwischen der Ausgangswalze 26 und der Klemmwalze 27 gehalten wird. Andererseits kann dazu auch eine Anpressfeder vorgesehen sein. Ferner sind die Ausgangswalze 26 und die Klemmwalze 27 auf einem gemeinsamen Träger 48 am Führungsarm 49 befestigt, so dass das Verhältnis der Anpressdrücke der beiden Walzen 26 und 27 bei Änderung des Gesamtdruckes gleichbleibend ist. Es ist aber auch möglich, dass die Klemmwalze 27 über einen zusätzlichen (hier nicht dargestellten) Hebelarm am Führungsarm 49 befestigt ist, so dass der Anpressdruck für die Klemmwalze 27 individuell eingestellt werden kann. Der Anpressdruck der Klemmwalze 27 soll mindestens 3 bis 4 kg betragen und liegt normalerweise zwischen 15 und 20 kg. Der Konuswinkel α liegt zwischen 30° und 120°.
Damit das Verdichtungselement 45 eine minimale Auflage auf den Oberflächen der Ausgangswalze 26 und der Klemmwalze 27 hat, können die Oberflächen 50 und 51 leicht bombiert sein, die an der Ausgangswalze 26 bzw. an der Klemmwalze 27 anliegen oder mit kleinen Noppen oder Rippen versehen sein. Ferner kann die grössere Unterwalze 25 mit einem Fischgrat-Riffelung oder einer axialen geraden Kannelur versehen sein, damit auf das Verdichtungselement 45 keine axialen Kräfte wirken, die es aus seiner axialen Position schieben können.
In Fig. 6a ist eine weitere Variante der konusförmigen Ausnehmung 46 dargestellt, wobei ein halbkonusförmiges Teilstück 52 und ein anschliessend halbkreiszylindrisches Teilstück 53 vorgesehen sind. Dabei ist der Durchmesser D des Teilstückes 53 zwischen 0,3 und 5,0 mm und ist der Abstand d zur Unterkante 54 von 0 bis 6 mm. Es versteht sich für den Fachmann, dass die konusförmige Ausnehmung nicht nur kreisrund sondern auch elliptisch, rechteckig oder mehreckig ausgebildet sein kann.
Der Achsabstand der Walzen 26 und 27 beträgt vorzugsweise 25 bis 46 mm.
Fig. 6b zeigt einen vergrösserten Ausschnitt in der Umgebung der Ausnehmung 46 mit einer Achse F, welche parallel zur Materialflussrichtung des Faserverbandes durch die Ausnehmung liegt. Die Achse F braucht nicht notwendigerweise die Symmetrieachse der geometrischen Figur zu sein, welche die Begrenzung der Ausnehmung 46 zum Verdichtungselement 45 hin darstellt. Legt man einen Schnitt durch das Verdichtungselement 45 in einer Ebene, in der die Achse F liegt, ergibt sich eine Meridianschnittlinie M der Begrenzungsfläche der Ausnehmung 46 zum Verdichtungselement 45 hin, während bei einem Schnitt quer zur Achse F eine bogenförmige Schnittlinie Q entsteht. Beide Schnittlinien, die Meridianschnittlinie M und die Querschnittslinie Q, können kreisförmig, oval, elliptisch oder mehreckig sein. Es versteht sich, dass es sich bei der konusförmigen Ausnehmung 46 nicht um einen Halbschnitt eines Konus zu handeln braucht; für die Darstellung in Fig. 6b wird angenommen, dass die Querschnittlinien Q durch die Ausnehmung 46 nicht nur eine halbe Ellipse oder ein halbes Oval bilden, sondern über die Symmetrieachse S einer Ellipse oder eines Ovals hinausgehen, so dass die grösste Erstreckung der Ausnehmung 46 nicht in der der Unterwalze 25 zugewandten Abschlussfläche des Verdichtungselements 45 liegt, sondern im Bereich der Achse S.

Claims (26)

  1. Streckwerk (140, 301) mit einem Auslaufzylinder (316) und einem Belastungsarm (141, 302), dadurch gekennzeichnet, dass
    zwei Druckwalzen mit dem Auslaufzylinder (316) je eine Klemmlinie (123, 124, 317, 375) bilden, wobei die Klemmlinien (123, 124, 317, 375) in der Materialflussrichtung einen vorzugsweise vorgegebenen Abstand aufweisen, und
    zwischen den Klemmlinien (123, 124, 317, 375) ein Führungskörper angeordnet ist und insbesondere mit dem Zylinder (1, 3, 166) in Berührung steht und zusammen mit der Oberfläche 216 des Zylinders (1, 3, 166) einen Faserführungskanal bildet, der sich in der Materialflussrichtung verjüngt.
  2. Streckwerk (140, 301) gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungsarm (141, 302) Trägermittel umfasst, welche die genannten Druckwalzen (2, 4, 5, 115, 309, 310, 311, 312) derart tragen, dass sie die erforderlichen Stellungen gegenüber dem Auslaufzylinder (316) einnehmen, wenn der Belastungsarm (141, 302) in seine Betriebsstellung bewegt wird.
  3. Streckwerk (140, 301) gemäss Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Halterung (142, 304), welche den Führungskörper im Streckwerk (140, 301) führt.
  4. Streckwerk (140, 301) gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper durch seine Halterung (142, 304) derart geführt wird, dass eine bestimmte Fläche des Körpers mit derjenigen Fläche des Zylinders (1, 3, 166) in Berührung steht, welche in Betrieb die Fasern fördert.
  5. Streckwerk (140, 301) gemäss Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägermittel und die Halterung (142, 304) zusammen eine gemeinsam auswechselbare Baugruppe bilden.
  6. Streckwerk (140, 301) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Belastungsmittel vorgesehen sind, um den Führungskörper an die Zylinderoberfläche (216) anzupressen.
  7. Streckwerk (140, 301) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (216) des Zylinders (1, 3, 166) derart gebildet wird, dass zumindest im Bereich, wo die Verdichtungsarbeit geleistet wird, der Führungskörper im wesentlichen kontinuierlich in Berührung mit der Zylinderoberfläche (216) bleibt.
  8. Streckwerk (140, 301) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper in axialer Richtung des Zylinders (1, 3, 166) in einem begrenzten Bereich frei beweglich ist.
  9. Streckwerk (140, 301) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper gegen Bewegungen in axialer Richtung des Zylinders (1, 3, 166) geführt wird.
  10. Streckwerk (140, 301) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kondensor (10, 526) im Hauptverzugsfeld (24) vorgesehen ist.
  11. Belastungsarm (141, 823), gekennzeichnet durch ein Druckwalzenpaar und einen Führungskörper, die derart vom Arm (141, 823) getragen werden, dass beide Walzen mit dem Auslaufzylinder (316) eines Streckwerks (140, 301) zusammenarbeiten können, um mit dem Zylinder (1, 3, 166) zwei Klemmstellen zu bilden, die in der Materialflussrichtung einen vorgegebenen Abstand aufweisen, wobei der Führungskörper mit dem Zylinder zwischen den Klemmstellen in Berührung tritt und zusammen mit der Oberfläche (216) des Zylinders (1, 3, 166) einen Faserführungskanal bildet, der sich in der Materialflussrichtung verjüngt.
  12. Baugruppe zur Verwendung in einem Arm (141, 823) gemäss Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Träger, der sowohl eine Aufhängung für die Druckwalzen (4, 5) des Paares wie auch eine Aufnahme für den Führungskörper aufweist, wobei der Träger mit Verbindungsmittel versehen ist, um den Träger derart mit dem Arm (141, 823) zu verbinden, dass die Baugruppe als eine Einheit auswechselbar ist.
  13. Führungskörper mit einer Führungsfläche, die für die Zusammenarbeit mit einer beweglichen Fläche eines Streckwerkes (140, 301) zur Bildung eines Verdichtungskanals ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper mit Befestigungsmittel zum Verbinden des Körpers mit einem Belastungsarm (141, 823) versehen ist.
  14. Spinnmaschine, insbesondere aber nicht ausschliesslich Ringspinnmaschine, gekennzeichnet durch ein Streckwerk (140, 301) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 10, einen Belastungsarm (141, 823) gemäss Anspruch 11, eine Baugruppe gemäss Anspruch 12 und/oder ein Führungskörper gemäss Anspruch 13.
  15. Spinnmaschine, insbesondere, Ringspinnmaschine, mit einem Mehrstufen-Streckwerk (13), welches ein Einzugswalzenpaar (37, 37'), ein Riemchenwalzenpaar (29, 29') und darauffolgende Auslaufwalzen aufweist, die eine grössere Unterwalze (25) und dieser gegenüberliegende Oberwalzen (26, 27) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Zwickel zwischen den beiden Oberwalzen (26, 27) hineinpassendes mechanisches Verdichtungselement (45) angeordnet ist und dass das Verdichtungselement (45) eine taillierte Form und eine konusförmige Ausnehmung (46) im auf der Unterwalze aufliegenden Randbereich (47) aufweist und dass die konusförmige Ausnehmung (46) ein konusförmiges Teilstück (52) und ein daran anschliessendes halbkreiszylindrisches Teilstück (53) aufweist.
  16. Spinnmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Konuswinkel (α) der konusförmigen Ausnehmung (46) zwischen 30° und 120° liegt.
  17. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausnehumng (46) im Verdichtungselement (45), welche eine Führung für einen zu verdichtenden Faserverband bildet, wenigstens einlaufsseitig des Faserverbandes so gestaltet ist, dass ein Schnitt durch das Verdichtungselement längs oder quer zur Fasermaterialflussrichtung eine Schnittkontur der Begrenzungsfläche der Ausnehmung (46) zum Körper des Verdichtungselement (45) hin ergibt, welche ein Teil einer Ellipse oder eines Kreises oder allgemein eines Ovals oder eines mehreckigen Linienzuges (M, Q) mit dazwischen liegenden geraden Stücken oder auch gebogenen Stücken ist.
  18. Streckwerk nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Oberfläche der Unterwalze (25) mit einer axialen geraden Kannelur oder mit einem Fischgrat-Riffelung versehen oder als glatter Zylinder ausgebildet ist.
  19. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (45) mehrere vorstehende Rippen oder Noppen aufweist, die auf der an der Ausgangswalze (26) und/oder Klemmwalze (27) anliegenden Seite vorgesehen sind, um lediglich eine linienförmige oder punktuelle Berührung mit der Ausgangswalze (26) und/oder Klemmwalze (27) zuzulassen.
  20. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (45) seitliche Führungen aufweist, die dazu bestimmt sind, das Verdichtungselement in axialer Richtung Oberwalzen (26, 27) zu halten.
  21. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (45) zumindest teilweise aus einem magnetischen Werkstoff gefertigt ist, um das Verdichtungselement bezüglich der Oberwalzen (26, 27) in seiner festgelegten Position zu halten.
  22. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anpressfeder das Verdichtungselement (45) in seiner vorbestimmten Position hält.
  23. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche und der Werkstoff des Verdichtungselement (45) so gewählt sind, dass keine Fasern an die Oberfläche haften bleiben, insbesondere Kunststoff mit Eigenschaften zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung.
  24. Spinnmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwalzen eine Ausgangswalze (26) und eine Klemmwalze (27) sind, welche mittels eines am Führungsarm (49) angeordneten Trägers (48) gegen die Unterwalze (25) gedrückt wird.
  25. Spinnmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest die Klemmwalze (27) mit einem Anpressdruck von 1 bis 20 kg gegen die Unterwalze (25) gedrückt wird.
  26. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achsabstand der Walzen (26 und 27) zwischen 15 und 46mm beträgt.
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