EP1660708B1

EP1660708B1 - Kanalplatte für eine offenend-rotorspinnvorrichtung

Info

Publication number: EP1660708B1
Application number: EP04739736A
Authority: EP
Inventors: Brigitte Riede
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2004-06-09
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2024-06-09
Also published as: DE10339875A1; WO2005031050A1; US7181901B2; EP1660708A1; BRPI0413806B1; CN100469959C; DE502004011586D1; BRPI0413806A; CN1846021A; US20060225401A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kanalplatte für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Offenend-Rotorspinnvorrichtungen mit einem nach vorne hin offenen Rotorgehäuse, das während des Spinnbetriebes durch eine sogenannte Kanalplatte verschlossen ist, sind Stand der Technik und in zahlreichen Schutzrechtsanmeldungen ausführlich beschrieben.
In diesem Zusammenhang sind sowohl Kanalplatten bekannt, die direkt in ein schwenkbar gelagertes Deckelelement der Offenend-Rotorspinnvorrichtung integriert sind, als auch Kanalplatten, die in das Deckelelement einschraubbar sind. Des weiteren sind Kanalplatten bekannt, die eine zentrale Lageraufnahme aufweisen, in der ein Kanalplattenadapter leicht auswechselbaren festlegbar ist.
Moderne Offenend-Spinnvorrichtungen verfügen beispielsweise über eine in das Deckelelement integrierte Faserkanalplatte, die während des Spinnprozesses mit einer Lippendichtung das unterdruckbeaufschlagbare Rotorgehäuse verschließt.
Im Deckelelement, das die gesamte Frontseite der Offenend-Rotorspinnvorrichtung überdeckt, ist dabei außerdem eine Einzugswalze sowie eine Auflösewalze für das Faserband gelagert.
Eine solche Kanalplatte mit einem auswechselbaren Kanalplattenadapter ist beispielsweise in der DE 197 29 192 A1 relativ ausführlich beschrieben. Weiter ist eine Kanaplatte mit auswechselbaren Kanalplatten adapter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der Anmeldung aus US-A-5 937 630 bekannt.
Der Kanalplattenadapter bestehen im wesentlichen aus einem Einsatzkörper, dessen Anlagefläche exakt auf die Form und die Größe der zentralen Lageraufnahme in der Faserkanalplatte abgestimmt ist, sowie aus einem Kanalplattenturm, der bei geschlossener Spinnvorrichtung in den Spinnrotor ragt.
Am Einsatzkörper ist rückseitig ein Arretierungsansatz mit einer zentralen Bohrung angeordnet, in der ein Fadenabzugsröhrchen positioniert ist.
Über den Arretierungsansatz sowie ein entsprechendes Riegelelement, beispielsweise eine Stabfeder, sowie einen Zentrierstift kann ein solcher Kanalplattenadapter definiert in der Lageraufnahme der Faserkanalplatte festgelegt werden. Die zentrale Bohrung im Einsatzkörper des Kanalplattenadapters durchdringt auch den Kanalplattenturm, an dessen Stirnfläche eine Fadenabzugsdüse festgelegt ist, die in die zentrale Bohrung des Kanalplattenadapters faßt.
Der Kanalplattenturm weist auf seiner Mantelfläche außerdem die Austrittsöffnung eines Faserleitkanales auf, der die im Deckelelement angeordnete Faserbandauflöseeinrichtung pneumatisch durchgängig mit dem Spinnrotor verbindet.
Derartige Kanalplattenadapter sind vorzugsweise auf eine bestimmte Rotorform und/oder Rotorgröße abgestimmt, so daß bei allen Produktionsbedingungen eine genaue Faserbandeinspeisung und ein optimaler Fadenabzug gewährleistet werden kann.
Das bedeutet, bei einem Partiewechsel, der auch einen Spinnrotorwechsel bedingt, wird in der Regel auch der Kanalplattenadapter ausgetauscht.
Die vorbeschriebenen Kanalplattenadapter sind in der Praxis seit langem im Einsatz und haben sich bei fast allen Fasermaterialien und nahezu allen Garnstärken hervorragend bewährt.
Es hat sich allerdings gezeigt, daß beim Spinnen von Garnen aus Polyester bzw. von Garnen, deren Material einen relativ hohen Polyesteranteil aufweist, hinsichtlich der Rotordrehzahl der Offenend-Spinnvorrichtung einige Abstriche gemacht werden müssen, da sonst die Gefahr von Schmelzstellen gegeben ist. Das heißt, mit den bekannten Kanalplatten oder den bekannten Kanalplattenadaptern lassen sich Rotordrehzahlen von über 100.000 Umdrehungen pro Minute bei Garnen mit einem relativ hohen Polyesteranteil gefahrlos kaum realisieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an sich bekannten und bewährten Kanalplatten bzw. Kanalplattenadapter dahingehend zu modifizieren, daß eine Erhöhung der Rotordrehzahlen und damit auch eine Erhöhung der Produktionsleistung von Offenend-Rotorspinnvorrichtungen, insbesondere beim Spinnen von Garnen mit einem relativ hohen Polyesteranteil möglich ist, ohne daß dabei die Gefahr besteht, daß die Fasern thermisch geschädigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kanalplatte gelöst, die die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform einer derartigen Kanalplatte ist im Unteranspruch beschrieben.
Die Anordnung der die Austrittsöffnung des Faserleitkanals höchstens zur Hälfte in einem zylindrischen Bereich der Mantelfläche des Kanalplattenturms hat den Vorteil, daß durch eine solche Modifizierung des Kanalplattenturmes, insbesondere durch die Verringerung des Abstandes des der Stirnfläche des Kanalplattenturms benachbarten Wandungsbereichs der Austrittsöffnung des Faserleitkanals zur Mittellängsachse der Kanalplatte, der Öffnungswinkel zwischen der Faserrutschfläche des Spinnrotors und dem vorderen Bereich der Mantelfläche des Kanalplattenturms vergrößert wird.
Eine solche Vergrößerung des Öffnungswinkels beeinflußt sowohl den Luftdurchsatz durch den Faserleitkanal als auch die Aufspeisung der über den Fäserleitkanal angelieferten Fasern auf die Faserrutschfläche des Spinnrotors positiv.
Das heißt, durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird sowohl die thermische Belastung der Offenend-Spinnvorrichtung auf einauch für Polyestergarne unkritisches Maß gesenkt, als auch eine verbesserte Ausrichtung der die Einzelfasern transportierenden Luftströmung erreicht.
Das spitzwinkelige Auftreffen der Fasern auf die Rutschfläche des Spinnrotors führt insgesamt zu einer schonenderen Aufspeisung der Fasern.
Des weiteren weist der von der Stirnseite des Kanalplattenturms am weitesten entfernt liegende Wandungsbereich der Austrittsöffnung einen deutlich größeren Abstand zur Mittellängsachse der Kanalplatte auf.
Durch Beibehaltung der Kanalplattenkontur im Bereich hinter der Austrittsöffnung des Faserleitkanals wird gleichzeitig wirksam verhindert, daß die über den Faserleitkanal anstehende Luftströmung sofort an der Vorderkante des Spinnrotors vorbei abströmen kann und dadurch verhindert, daß die pneumatisch herangeführten Fasern auf die Faserrutschfläche des Spinnrotors aufgespeist werden.
Aufgrund der Verbesserung des Strömungsverlaufes der Fasertransportluftströmung lassen sich mit erfindungsgemäß modifizierten Kanalplatten auch bei Garnen aus Polyester oder Polyestermischungen die Drehzahl des Spinnrotors und damit die Fadenabzugsgeschwindigkeit deutlich erhöhen, ohne daß dabei thermische Schädigungen an den Fasern auftreten.
Beim Spinnen von Baumwollgarnen zeigt die erfindungsgemäße Ausbildung ebenfalls deutliche Vorteile.
Bei Baumwollgarnen wird beispielsweise sowohl die Garnfestigkeit als auch die Spinnstabilität während des Spinnprozesses erhöht.
Das heißt, die Anzahl der während des Spinnprozesses auftretenden Fadenbrüche geht beim Einsatz der erfindungsgemäßen Kanalplatte um bis zu 30 % zurück.
Wie im Anspruch 2 beschrieben, ist in bevorzugter Ausführungsform vorgesehen, daß die Kanalplatte zweiteilig ausgebildet ist.
Das heißt, die Kanalplatte weist eine zentrale Lageraufnahme auf, in der ein Kanalplattenadapter auswechselbar festlegbar ist.
Der Kanalplattenadapter besteht dabei aus einem Einsatzkörper, der in Form und Größe auf die Lageraufnahme der Kanalplatte abgestimmt ist, sowie einem Kanalplattenturm, der wie vorstehend bereits erläutert ausgebildet ist.
Auch beim Einsatz eines solchen Kanalplattenadapters ergeben sich bei entsprechender Modifikation des Kanalplattenturms die vorstehend beschriebenen Verbesserungen der Strömungsverhältnisse.
Das heißt, entsprechende Versuche haben gezeigt das mit Kanalplattenadaptern, die die erfindunggemäße Modifikation aufweisen höchste Fadenabzugsgeschwindigkeiten bei hoher Garnqulität realisierbar sind.
Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere bei relativ kleinen Spinnrotoren zum Tragen.
Das heißt, die Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der Durchmesser der in der Rotortasse des Spinnrotors angeordnete Rotorrille unter 30 mm beträgt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1: in Seitenansicht eine Offenend-Spinnvorrichtung mit einer in einem Deckelelement angeordneten Kanalplatte, bei der in einer zentralen Lageraufnahme auswechselbar ein Kanalplattenadapter angeordnet ist,
Fig. 2: in Seitenansicht in einem größeren Maßstab eine Kanalplatte mit einem erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenturm,
Fig. 3: in Seitenansicht in einem größeren Maßstab eine Kanalplatte, bei der in einer zentralen lageraufnahme auswechselbar ein Kanalplattenadapter angeordnet ist, der einen erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenturm aufweist,
Fig. 4: in Seitenansicht einen Kanalplattenadapter gemäß Stand der Technik, wobei die Austrittsöffnung eines Faserleitkanales in Draufsicht dargestellt ist,
Fig. 5: in Seitenansicht einen erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenadapter, mit der Austrittsöffnung eines Faserleitkanales in Draufsicht,
Fig. 6: eine Vorderansicht eines Kanalplattenadapters gemäß Stand der Technik,
Fig. 7: eine Vorderansicht eines Kanalplattenadapters gemäß vorliegender Erfindung.

Die in Figur 1 dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung trägt insgesamt die Bezugszahl 1.
Derartige Spinnvorrichtungen 1 verfügen, wie bekannt, über ein Rotorgehäuse 2, in dem die Spinntasse 26 eines Spinnrotors 3 mit hoher Drehzahl umläuft. Gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Spinnrotor 3 mit seinem Rotorschaft 4 im Lagerzwickel einer vorzugsweise axialschubfreien Stützscheibenlagerung 5 abgestützt.
Der Spinnrotor 3 wird dabei durch einen maschinenlangen Tangentialriemen 6, der durch eine Andrückrolle 7 an den Rotorschaft 4 angestellt wird, angetrieben.
Die axiale Positionierung des Rotorschaftes 4 im Lagerzwickel der Stützscheibenlagerung 5 erfolgt vorzugsweise 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 verschlossen. Das Deckelelement 8 weist zu diesem Zweck eine Kanalplatte 27 mit einer Dichtung 9 auf.
Das Rotorgehäuse 2 ist außerdem über eine Absaugleitung 10 an eine Unterdruckquelle 11 angeschlossen, die den im Rotorgehäuse 2 notwendigen Spinnunterdruck erzeugt.
Des weiteren ist in einer zentralen Lageraufnahme 34 der Kanalplatte 27 auswechselbar ein Kanalplattenadapter 12 angeordnet, der wie beispielsweise in Fig.3 in einem größeren Maßstab dargestellt, im wesentlichen aus einem Einsatzkörper 28 mit einer Anlagefläche 37 und einem Kanalplattenturm 30 besteht.
In der Mantelfläche des Kanalplattenturms 30, die einen zylindrischen Bereich 50 und einen konkav gewölbten Bereich 60 aufweist, ist die Austrittsöffnung 31 eines Faserleitkanals 14 angeordnet.
Es sei dabei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Querschnittsfläche des zylindrischen Bereiches nicht kreisrund sein muß. Unter zylindrischem Bereich wird gemäß mathematischer Definition ein Mantelflächenabschnitt verstanden, der parallele Mantellinien aufweist.
Außerdem weist der Kanalplattenturm 30 eine zentrale Durchgangsbohrung 38 auf, in der eingangsseitig eine Fadenabzugsdüse 13 und ausgangsseitig ein Fadenabzugsröhrchen 15 festgelegt sind.
Wie in Fig.1 weiter dargestellt, ist am Deckelelement 8, das um eine Schwenkachse 16 begrenzt drehbar gelagert ist, ein Auflösewalzengehäuse 17 festgelegt bzw. in das Deckelelement integriert.
Das Deckelelement 8 besitzt des weiteren rückwärtige Lagerkonsolen 19, 20 zur Lagerung einer Auflösewalze 21 beziehungsweise eines Faserbandeinzugszylinders 22.
Die Auflösewalze 21 wird dabei 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 in einem größeren Maßstab eine Kanalplatte 27 zum Verschließen des Motorgehäuses 2 einer Offenend-Spinnvorrichtung 1.
Die Kanalplatte 27 verfügt über einen erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenturm 30, der bei geschlossenem Rotorgehäuse 2 innerhalb der Rotortasse 26 eines Spinnrotors 3 positioniert ist.
Der Kanalplattenturm 30 weist stirnseitig, in einer Durchgangsbohrung 38, eine Fadenabzugsdüse 13 auf, die über Permanentmagnetstifte 39 kraftschlüssig arretierbar ist. Ausgangsseitig ist in der Durchgangsbohrung 38 ein Fadenabzugsröhrchen 15 festgelegt.
Wie ersichtlich, ist im Bereich der Mantelfläche des Kanalplattenturms 30 eine Austrittsöffnung 31 eines Faserleitkanals 14 angeordnet, der die Faserbandauflöseeinrichtung pneumatisch mit dem Rotorgehäuse verbindet.
Die Austrittsöffnung 31 des Faserleitkanales 14 liegt in Spinnstellung, das heißt bei geschlossenem Rotorgehäuse 2, einer Faserrutschfläche 40 des Spinnrotors 3 derart gegenüber, daß die aus dem Faserleitkanal 14 austretenden Fasern unter einem relativ spitzen Winkel auf die Faserrutschfläche 40 aufgespeist werden.
Die aufgespeisten Fasern gelangen anschließend über die Faserrutschfläche 40 in die Rotorrille 41 des Spinnrotors 3, wo, wie bekannt, die Bildung eines Fadens stattfindet, der anschließend über das Röhrchen 15 abgezogen wird.
Der Durchmesser der Rotorrille 41 in der Rotortasse 26 des Spinnrotors 3 beträgt dabei vorzugsweise unter 30 mm.
Bei einer erfindungsgemäß modifizierten Kanalplatte 27 bzw. einem erfindungsgemäß modifizierten Kanalplattenadapter 12 ist der Kanalplattenturm 30 gegenüber den bislang üblichen Kanalplattenadaptern, die in den Figuren 4 und 6 dargestellt sind, so ausgebildet, daß insbesondere der der Stirnfläche 42 des Kanalplattenturms 30 benachbarte Wandungsbereich 32 der Austrittsöffnung 31 gegenüber dem hinter der Austrittsöffnung 31 liegenden Wandungsbereich 33 abgesenkt ist.
Das heißt, vorzugsweise ist der Kanalplattenturm 30 so ausgebildet, daß insbesondere ein zylindrischer Mantelfächenabschnitt 50 einen Abstand b von der Mittellängsachse M der Kanalplatte 27 aufweist, während der Abstand a im hinteren Wandungsbereich 33 unverändert bleibt. Diese Maßnahme führt, wie insbesondere ein Vergleich der Figuren 4, 6 mit den Figuren 5, 7 zeigt, zu einer deutlichen Vergrößerung der Austrittsöffnung 31 des Faserleitkanales 14 in Richtung des Spinnrotors 3.
In den Figuren 4 und 6 ist ein Kanalplattenadapter 12 mit bekanntem Kanalplattenturm in Seitenansicht bzw. in Draufsicht dargestellt, während die Figuren 5 und 7 einen Kanalplattenadapter 12 mit einem erfindungsgemäß modifiziertenen Kanalplattenturm 30 zeigen.

Claims

Kanalplatte für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung zum Verschließen eines während des Spinnprozesses unterdruckbeaufschlagbaren Rotorgehäuses, in dem ein Spinnrotor umläuft, mit einem in den Spinnrotor reichenden Kanalplattenturm (30), in dessen Mantelfläche die Austrittsöffnung (31) eines Faserleitkanals (14) angeordnet und in dessen Stirnseite (42) eine Fadenabzugsdüse (13) festlegbar ist, wobei sich an einen zylindrischen Teil der Mantelfläche (50) eine konkav gewölbte Übergangsfläche (60) anschließt und der Kanalplattenturm (30) auf Höhe des Rotorrandes des Spinnrotors (3) einen solchen Durchmesser besitzt, daß sich während des Spinnprozesses zwischen Spinnrotor (3) und Kanalplattenturm (30) ein Ringspalt mit einer Spaltbreite von max. 2 mm ergibt dadurch gekennzeichnet,
daß die Austrittsöffnung (31) des Faserleitkanals (14) höchstens zur Hälfte im Bereich der zylindrischen Mantelfläche (50) und mit ihrem verbleibenden Teil im Bereich der gewölbten Übergangsfläche (60) angeordnet ist und
daß der am weitesten von der Stirnseite (42) entfernt
liegende Wandungsbereich (33) der Austrittsöffnung (31) einen Abstand (a) zur Mittellängsachse (M) der Kanalplatte (27) aufweist, der wenigstens 0,5 bis 3 mm größer ist als der Abstand (b) des zur Stirnseite (42) benachbart liegenden Wandungsbereiches (32) der Austrittsöffnung (31) zur Mittellängsachse (M).
Kanalplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalplatte (27) zweiteilig ausgebildet ist und eine zentrale Lageraufnahme (34) aufweist, in der ein auswechselbarer Kanalplattenadapter (12) festlegbar ist, der einen auf die Lageraufnahme (34) abgestimmten Einsatzkörper (28) sowie einen in die Spinntasse (26) des Spinnrotors (3) reichenden Kanalplattenturm (30) aufweist.
Kanalplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie so dimensioniert ist, daß sie für Spinnrotoren (3) geeignet ist, die eine Rotorrille (41) mit einem Durchmesser von maximal 30 mm besitzen.