EP3724383B1 - Streckwerk für eine spinnmaschine mit einer verdichtungsvorrichtung - Google Patents

Streckwerk für eine spinnmaschine mit einer verdichtungsvorrichtung Download PDF

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EP3724383B1
EP3724383B1 EP18814847.2A EP18814847A EP3724383B1 EP 3724383 B1 EP3724383 B1 EP 3724383B1 EP 18814847 A EP18814847 A EP 18814847A EP 3724383 B1 EP3724383 B1 EP 3724383B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
fiber
drafting system
clamping point
output roller
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.)
Active
Application number
EP18814847.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3724383A1 (de
Inventor
Gernot Schaeffler
Nora Stopp
Norbert Barauke
Martin Widmann
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP3724383A1 publication Critical patent/EP3724383A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3724383B1 publication Critical patent/EP3724383B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/02—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously ring type
    • D01H1/025—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously ring type with a condensing device between drafting system and spinning unit

Definitions

  • the present invention relates to a drafting system with a device for compressing drafted slivers in a spinning machine.
  • Drafting devices for spinning machines comprise at least two pairs of rollers between which a fiber structure is drawn due to the different speeds of the pairs of rollers.
  • the pair of rollers after which the drafted fiber structure leaves the drafting system and is fed to a spinning device is referred to as the pair of exit rollers.
  • the pair of output rollers consists of an output upper roller and an output lower roller, which form a nip through which the fiber strand is conveyed.
  • Devices for compressing the stretched fiber structure are arranged after the exit roller pair, mechanical as well as pneumatic compression devices are used.
  • the compacting device disclosed therein is of a pneumatic design and essentially consists of a suction shoe, a perforated transport means and a drive roller for the compacting device.
  • the fiber bundle leaving the pair of output rollers of the drafting system is placed on the perforated transport means and guided by it via the suction shoe to a pair of delivery rollers.
  • a disadvantage of the disclosed device is, in addition to an additionally required drive shaft for the perforated transport means and the pair of delivery rollers, that a long fiber bundling zone is provided, whereby the individual fibers of the drawn product The fiber structure can be moved over the suction shoe without being clamped. This can lead to a loss of the stretching of the fiber structure determined by the drafting system.
  • the DE 199 22 861 A1 discloses a method for compressing a drafted fiber structure in a compression zone following a pair of output rollers of a drafting system.
  • the fiber structure is transported through the compression zone by means of a perforated, vacuum-extracted conveyor belt. It is provided that the fiber strand has the same direction of movement as the transport means when it reaches the compression zone. Furthermore, care is taken to ensure that a sufficient quantity of the fibers in the fiber structure is still clamped by the pair of exit rollers during compression. This leads to the advantage that the front ends of the fibers of the fiber assembly to be compressed do not dip into the perforation of the conveyor belt and thereby lead to constipation.
  • the distance between the two clamping points is selected so that it is at most slightly larger, but preferably smaller than the average staple length of the fibers in the fiber structure. Densification takes place in the drafting field level by compressing the fiber structure in which the fibers are displaced transversely to their longitudinal axis. The hairiness of the fiber structure is hardly affected by this.
  • the object of the present invention is to further develop known devices and to create a compacting device that is simple in construction and can be used at individual spinning stations, which is characterized by a uniform reduction in the hairiness of the fiber structure.
  • Proposed is a drafting system for a spinning machine for drawing a fiber structure, with at least a first pair of rollers consisting of an upper roller and a lower roller, and with a second pair of rollers consisting of an output upper roller and an output lower roller, and with a fiber compression downstream of the output roller pair for compressing the drawn fiber structure .
  • the fiber compaction has a pneumatic compaction device with a fiber bundling zone and with a suction tube that is wrapped around by a screen element and that can be sucked out.
  • a first nip point is defined by the first pair of rollers and a second nip point by the second pair of rollers, and the first nip point and the second nip point form a drafting field plane through which the fiber strand runs in a running direction from the first nip point to the second nip point.
  • the upper exit roller Seen in the direction of travel of the fiber structure, has a curtain opposite the lower exit roller in the drafting field plane and a third nip is defined by the exit top roller and the screen element.
  • a nip length from the second nip point to the third nip point along a surface of the output top roller is less than an average staple length of the fiber structure to be drawn.
  • a suction pipe is arranged after the pair of output rollers. Which is at least partially wrapped by a screen element.
  • a fiber bundling zone is located between the second and the third nip, enclosed by the screening element and the elements forming the second nip. In this fiber bundling zone, the drawn fiber structure leaving the second clamping point is bundled.
  • the fiber bundle emerging from the pair of output rollers hits the screen element shortly before reaching the third nip point and is guided on it to the third nip point. In this way, the fiber structure is bundled by the influence of an air current.
  • the sieve element runs around the suction pipe, which has a suction opening in the area between the second and the third clamping point.
  • the ambient air sucked in through the suction opening means that individual fibers protruding from the fiber structure are moved to the suction opening and the fiber structure is thus bundled.
  • conventional pneumatic compaction in which the fiber structure is moved on a screen element transversely to its direction of travel and the fibers are thus pushed together, with fiber bundling only fiber parts or fiber ends protruding from the fiber structure are brought up to the fiber structure without the fiber structure being deflected from its direction of travel .
  • the fiber ends are guided to the fiber structure by a pneumatic suction flow and applied to the fiber structure in the third clamping point.
  • the suction tube and thus the screen element are advantageously brought as close as possible to the second clamping point.
  • a nip length is formed along a surface of the output top roller, which is smaller than an average fiber staple length of the fiber strand to be compressed.
  • the fiber bundle is transported in a defined manner from the second to the third clamping point.
  • the fiber bundling zone only the fiber parts protruding from the fiber structure are brought into the fiber strand.
  • the air flow ensures that fiber parts or fiber ends protruding from the fiber structure are guided to the fiber structure, with the fiber structure itself not being transported directly through the screen element, but instead passing through the fiber bundling zone held by the clamping points. This eliminates the so-called hairiness of the fiber structure and binds the hair into the fiber structure.
  • the constant clamping of at least one fiber end also prevents the fiber structure from losing or partially losing the stretching applied in the drafting system while passing through the fiber bundling zone.
  • the screen element is also driven by the output top roller through the third clamping point.
  • the frictional drive of the screen element creates a slight slip, so that the screen element has a lower speed than the output roller pair. This circumstance also contributes to the fact that bundling of the fiber assembly, or integration of protruding fiber ends in the fiber assembly, becomes possible.
  • the curtain of the upper exit roller compared to the lower exit roller, measured in the drafting zone is 2 mm to 15 mm, particularly preferably 5 mm to 12 mm.
  • the curtain of the upper exit roller opposite the lower exit roller enables the third nip to be located close to the second nip.
  • the ratio of the diameter of the top roller to the diameter of the bottom roller is 1.4 to 2.5.
  • the enlargement of the upper exit roller compared to the lower exit roller improves the spatial arrangement of the fiber bundling zone.
  • the upper exit roller preferably has a diameter of 34 mm to 60 mm and the lower exit roller has a diameter of 24 mm to 36 mm.
  • the selected diameters of the rollers lead to the creation of a fiber bundling zone that is not too large and avoid excessive deviations in the further course of the fiber structure after the compression device to a spinning device after the compression device has been attached to existing spinning machines. A further conversion of the spinning machine, for example by changing the arrangement of the drafting field level, to maintain the process conditions prevailing before the compaction device was attached is therefore not necessary.
  • the nip length from the second nip point to the third nip point along a surface of the output top roller is preferably 12 mm to 20 mm.
  • the protruding fiber parts are bundled into a fiber structure in such a way that they are securely integrated in the subsequent spinning process. As a result, other fiber parts are used for substance utilization in the yarn compared to an uncompacted fiber structure.
  • the short clamping length has the advantage that only the free fiber ends are moved and the fiber bundling forces only have to overcome the stiffness of the individual fibers.
  • the screen element is advantageously deflected after the third clamping point in such a way that a detachment point on a surface of the screen element at which the compacted fiber strand detaches from the screen element is less than 10 mm, preferably less than 5 mm, away from the third clamping point. It is also advantageous if the detachment point in the radial direction of the output top roller of the third nip is less than 4 mm away from a surface of the output top roller.
  • the shortest possible guidance of the fiber structure through the sieve element after the third clamping point results in further advantages for the geometric arrangement of the subsequent spinning device. This also minimizes the risk of the fiber structure shifting laterally on the sieve element and thus damage to the previously bundled fiber structure.
  • the upper exit roller preferably has a shorter axial length than the lower exit roller. This results in the advantage that tilting of the axes of the upper output roller and the lower output roller is largely avoided. Even with increasing wear of the linings of the output rollers, good running reliability and maintenance of the second and third nip point is achieved.
  • the compression device is advantageously arranged on a machine frame of the spinning machine or on the drafting system.
  • the attachment is preferably arranged on a pressure arm of the drafting system.
  • lifting the pressure arm which usually also carries the top rollers of the pairs of drafting rollers, not only is the entire drafting system opened, but the compacting device is also raised. This has advantages for the maintenance of the drafting systems.
  • a ring spinning machine is proposed with at least one drafting system for compressing a fiber structure in a spinning machine according to the above description.
  • FIG 1 shows a schematic representation of a longitudinal section of a spinning machine according to the prior art, in particular a ring spinning machine.
  • Individual components of the spinning machine are shown by way of example, namely a drafting system 2 and a spinning device 10.
  • the drafting system 2 consists of three pairs of rollers, an input roller pair 3, a strap roller pair 4 and an output roller pair 5.
  • the output roller pair 5 is formed by an output upper roller 6 and an output lower roller 7.
  • the two rollers of a roller pair 3, 4 and 5 are pressed against each other and form a nip point at their point of contact, with a first nip point K1 through the apron roller pair 4 and a second nip point K2 through the output roller pair 5 is formed between the output top roller 6 and the output bottom roller 7 .
  • the nip formed by the input roller pair 3 is not essential.
  • the fiber structure 1 entering the drafting system 2 is between the rollers of the roller pairs 3, 4 and 5 is clamped by the nip points of the pair of input rollers and K1 and K2 and stretched due to the different speeds of the pairs of rollers 3, 4 and 5.
  • the fiber structure 1 is transported through the drafting system 2 at the same time.
  • the pairs of rollers 3, 4 and 5 form a drafting field plane which is inclined towards a spinning device 10.
  • the drafted fiber structure 8 reaches a thread guide 9 and is carried on to the spinning device 10.
  • the course of the drafted fiber structure 8 from the drafting system 2 to the thread guide 9 has a significant impact on the operational reliability of the spinning device and the quality of the yarn to be produced with it.
  • the spinning device 10 consists essentially of a ring rail 14, which carries the spinning ring 12, and a spindle rail 15, on which the coil 13 is attached.
  • the fiber structure 8 arrives at the spool 13 via a rotor 11.
  • the spool 13 is set in rotation, with the result that the rotor 11 is also set in rotation by the fiber structure 8 on the ring 12. Due to the different rotational speeds of the bobbin 13 and the rotor 11, the fiber strand 8 is rotated and a yarn is thereby formed which is wound onto the bobbin 13 by moving the ring rail 14 up and down.
  • FIG 2 shows a schematic representation of a longitudinal section of an embodiment according to the invention of a compression device of the drafting system.
  • the apron roller pair 4 consisting of an upper roller 16 and a lower roller 17 forms a first nip K1.
  • the output roller pair 5, consisting of the output lower roller 7 and the output upper roller 6 forms a second nip K2.
  • the fiber strand 1 to be drafted is guided in the running direction 25 by the pairs of rollers 4 and 5 through the drafting system.
  • the pairs of rollers 4 and 5 form a drawing field plane 24 through their clamping points K1 and K2.
  • the output top roller 6 has seen from their arrangement opposite the output bottom roller 7 in the drafting zone plane 24 in the running direction 25 a curtain A.
  • the upper exit roller 6 has a diameter D which is greater than the diameter E of the lower exit roller 7. Due to these specific geometric relationships between the upper exit roller 6 and the lower exit roller 7, ideal conditions for the formation of a fiber bundling zone 18 are created.
  • a suction pipe 19 is arranged following the output roller pair 5, a suction pipe 19 is arranged.
  • the suction tube 19 is wrapped around by a sieve element 21, which is designed as an endless belt and is guided over a deflection 22.
  • the screen element 21 forms a third nip point K3 for the drafted fiber bundle with the output top roller 6 .
  • the shape of the intake manifold 19 is shown as a polygon, but any other shape such as a triangle, ellipse, etc. is also possible.
  • a nip length B is formed from the second nip point K2 to the third nip point K3 along a surface of the output top roller 6, which is less than an average staple length of the fiber structure 1 to be drawn.
  • the suction tube 19 has a suction opening 20 in this fiber bundling zone 18.
  • the suction opening 20 is preferably formed as a slit-shaped opening in the wall of the suction pipe 19.
  • the suction pipe 19 is connected to a vacuum source (not shown), which causes air to be sucked out of the fiber bundling zone 18 via the suction opening 20 and thus also through the screen element 21 sliding over the suction opening 20 . Due to the resulting air flow, the stretched Fiber structure used on the screen element 21, with individual fibers or fiber parts protruding from the drawn fiber structure being conveyed to the suction opening 20 and thus clinging to the drawn fiber structure. During this clinging process, the individual fibers of the fiber structure are mostly held either by the second clamping point K2 or the third clamping point K3 due to the short clamping length B, so that only the free ends of the fibers are tied into the fiber structure.
  • the screen element 21 is set in motion by the output top roller 6 via the resulting frictional force in the third clamping point K3, as a result of which the drafted fiber structure is fed from the fiber bundling zone 18 to the third clamping point K3.
  • the compacted fiber structure 23 then leaves the screen element 21 at a detachment point 26, which does not correspond to the third clamping point K3.
  • the compacted fiber structure 23 is transferred from the detachment point 26 to the spinning device 10 or to the thread guide 9 of the spinning machine located upstream of the spinning device 10 (see FIG figure 1 ).
  • the geometry of the suction pipe 19 and the resulting arrangement of the detachment point 26 makes it possible to maintain the necessary inlet geometry for the perfect functioning of the spinning device despite the additional arrangement of the compression device.
  • a length C, which the compressed fiber structure covers from the third clamping point K3 to the detachment point 26 on the screen element 21, is less than 10 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Streckwerk mit einer Vorrichtung zur Verdichtung von verstreckten Faserbändern in einer Spinnmaschine.
  • Streckwerke für Spinnmaschinen umfassen zumindest zwei Walzenpaare zwischen denen ein Faserverband aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen der Walzenpaare verstreckt wird. Das Walzenpaar nach welchem der verstreckte Faserverband das Streckwerk verlässt und einer Spinnvorrichtung zugeführt wird, wird als Ausgangswalzenpaar bezeichnet. Das Ausgangswalzenpaar besteht aus einer Ausgangsoberwalze und einer Ausgangsunterwalze, welche eine Klemmstelle bilden durch welche der Faserverband gefördert wird. Vorrichtungen zur Verdichtung des verstreckten Faserverbandes werden nach dem Ausgangswalzenpaar angeordnet, dabei kommen mechanische wie auch pneumatische Verdichtungsvorrichtungen zum Einsatz.
  • Gattungsgemäße Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und kommen immer dann zum Einsatz, wenn ein Faserband nach einem Verstreckungsvorgang in einer Spinnmaschine verdichtet werden muss. Beschrieben ist eine entsprechende Vorrichtung beispielsweise in der WO 98/39505 A1 . Die darin offenbarte Verdichtungsvorrichtung ist von pneumatischer Bauart und besteht im Wesentlichen aus einem Saugschuh, einem perforierten Transportmittel sowie eine Antriebswalze für die Verdichtungsvorrichtung. Der das Ausgangswalzenpaar des Streckwerks verlassende Faserverband wird auf das perforierte Transportmittel gelegt und von diesem über den Saugschuh zu einem Lieferwalzenpaar geführt. Nachteilig an der offenbarten Vorrichtung ist neben einer zusätzlich notwendigen Antriebswelle für das perforierte Transportmittel und das Lieferwalzenpaar, dass eine lange Faserbündelungszone vorgesehen ist, wodurch die einzelnen Fasern des Verstreckten Faserverbandes ohne Klemmung über den Saugschuh bewegt werden. Dies kann zu einem Verlust der durch das Streckwerk bestimmten Streckung des Faserverbandes führen.
  • Weiter offenbart die EP 1 134 309 A1 ein Streckwerk mit einer nachfolgenden pneumatischen Verdichtungsvorrichtung, welche den Nachteil eines zusätzlichen Antriebs zu vermeiden sucht. Dabei wird an einer der Walzen des Ausgangswalzenpaares ein Andruckelement angelegt, welches mit der Walze neben der Klemmstelle zwischen der Ausgangsoberwalze und der Ausgangsunterwalze eine zweite Klemmstelle bildet. Nachteilig an der vorgeschlagenen Vorrichtung ist, dass in der Faserbündelungszone die einzelnen Fasern des Faserverbandes in diesen eingebunden werden sollen und zu diesem Zweck über das perforierte Transportmittel quer zu Förderrichtung mit Hilfe einer Luftströmung bewegt werden, was ebenfalls zu einem Verlust der durch das Streckwerk bestimmten Streckung des Faserverbandes führen kann. Die Förderung des Faserverbandes erfolgt durch das Transportmittel, die zweite Klemmstelle dient lediglich dazu, zu verhindern, dass eine Garndrehung des Faserverbandes sich in die Faserbündelungszone hinein fortpflanzen kann.
  • Die DE 199 22 861 A1 offenbart ein Verfahren zum Verdichten eines verstreckten Faserverbandes in einer einem Ausgangswalzenpaar eines Streckwerks folgenden Verdichtungszone. In der Verdichtungszone wird der Faserverband mittels eines perforierten besaugten Transportbandes durch die Verdichtungszone transportiert. Dabei ist vorgesehen, dass der Faserverband beim Erreichen der Verdichtungszone die gleiche Bewegungsrichtung wie das Transportmittel hat. Ferner wird dafür Sorge getragen, dass eine ausreichende Menge der im Faserverband befindlichen Fasern während des Verdichtens noch vom Ausgangswalzenpaar geklemmt ist. Dies führt zu dem Vorteil, dass die vorderen Enden der Fasern des zu verdichtenden Faserverbandes nicht in die Perforation des Transportbandes eintauchen und dadurch zu Verstopfungen führen. Der Abstand der zwei Klemmstellen ist so gewählt, dass er allenfalls unwesentlich größer, vorzugsweise aber kleiner ist als die mittlere Stapellänge der im Faserverband befindlichen Fasern. Die Verdichtung erfolgt in der Streckfeldebene durch ein Komprimieren des Faserverbandes, in dem Fasern quer zu ihrer Längsachse Richtung verschoben werden. Die Haarigkeit des Faserverbandes wird hierdurch kaum beeinflusst.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bekannte Vorrichtungen weiterzubilden und eine im konstruktiven Aufbau einfache und an einzelnen Spinnstellen einsetzbare Verdichtungsvorrichtung zu schaffen, welche sich durch eine gleichmäßige Verminderung der Haarigkeit des Faserverbandes auszeichnet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Streckwerk mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs.
  • Vorgeschlagen wird ein Streckwerk für eine Spinnmaschine zum Verstrecken eines Faserverbandes, mit zumindest einem ersten Walzenpaar bestehend aus einer Oberwalze und einer Unterwalze, und mit einem zweiten Walzenpaar bestehend aus einer Ausgangsoberwalze und einer Ausgangsunterwalze, und mit einer dem Ausgangswalzenpaar nachgeordneten Faserverdichtung zur Verdichtung des verstreckten Faserverbandes. Die Faserverdichtung weist eine pneumatische Verdichtungsvorrichtung mit einer Faserbündelungszone und mit einem von einem Siebelement umschlungenen und besaugbaren Saugrohr auf. Dabei ist eine erste Klemmstelle durch das erste Walzenpaar und eine zweite Klemmstelle durch das zweite Walzenpaar definiert und die erste Klemmstelle und die zweite Klemmstelle bilden eine Streckfeldebene aus, welche vom Faserverband in einer Laufrichtung von der ersten Klemmstelle zur zweiten Klemmstelle durchlaufen wird. Die Ausgangsoberwalze weist in der Streckfeldebene in Laufrichtung des Faserverbandes gesehen einen Vorhang gegenüber der Ausgangsunterwalze auf und es ist eine dritte Klemmstelle durch die Ausgangsoberwalze und das Siebelement definiert. Dabei ist eine Klemmlänge von der zweiten Klemmstelle zur dritten Klemmstelle entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze geringer als eine mittlere Stapellänge des zu verstreckenden Faserverbandes.
  • Anschließend an das Ausgangswalzenpaar ist ein Saugrohr angeordnet. Welches zumindest teilweise von einem Siebelement umschlungen wird. Zwischen der zweiten und der dritten Klemmstelle, eingeschlossen vom Siebelement und den die zweite Klemmstelle bildenden Elementen, befindet sich eine Faserbündelungszone. In dieser Faserbündelungszone wird der die zweite Klemmstelle verlassende verstreckte Faserverband gebündelt. Der aus dem Ausgangswalzenpaar austretende Faserverband trifft kurz vor dem Erreichen der dritten Klemmstelle auf das Siebelement und wird auf diesem zur dritten Klemmstelle geführt. Auf diesem Weg wird der Faserverband durch den Einfluss eines Luftstromes gebündelt. Das Siebelement umläuft das Saugrohr, welches im Bereich zwischen der zweiten und der dritten Klemmstelle eine Saugöffnung aufweist. Die durch die Saugöffnung angesaugte Umgebungsluft führt dazu, dass einzelne vom Faserverband abstehende Fasern zur Saugöffnung bewegt werden und damit eine Bündelung des Faserverbandes erfolgt. Im Vergleich zur herkömmlichen pneumatischen Verdichtung, bei welcher der Faserverband auf einem Siebelement quer zu seiner Laufrichtung bewegt und dadurch die Fasern zusammengeschoben werden, werden bei einer Faserbündelung nur vom Faserverband abstehende Faserteile respektive Faserenden an den Faserverband herangeführt ohne dass der Faserverband aus seiner Laufrichtung ausgelenkt wird. In einem derartigen Verfahren einer Faserbündelung werden die Faserenden durch eine pneumatische Saugströmung zum Faserverband geführt und in der dritten Klemmstelle an den Faserverband angelegt. Das Saugrohr und damit das Siebelement werden vorteilhafterweise möglichst nahe an die zweite Klemmstelle herangeführt.
  • Zwischen der zweiten Klemmstelle und der dritten Klemmstelle wird entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze eine Klemmlänge ausgebildet, welche kleiner als eine mittlere Faserstapellänge des zu verdichtenden Faserverbandes ist. Dadurch werden die meisten im Faserverband enthaltenen Fasern immer entweder in der zweiten Klemmstelle oder in der dritten Klemmstelle gehalten. Der Faserverband wird dabei definiert von der zweiten zur dritten Klemmstelle transportiert. In der Faserbündelungszone werden damit lediglich die vom Faserverband abstehenden Faserteile in den Faserstrang gebracht. Durch den Luftstrom wird erreicht, dass vom Faserverband abstehende Faserteile respektive Faserenden zum Faserverband hingeführt werden, wobei der Faserverband selbst nicht direkt durch das Siebelement transportiert, sondern durch die Klemmstellen gehalten die Faserbündelungszone durchläuft. Dadurch wird die sogenannte Haarigkeit des Faserverbandes beseitigt und die Haare in den Faserverband eingebunden. Ebenfalls wird durch die ständige Klemmung zumindest eines Faserendes verhindert, dass der Faserverband die im Streckwerk aufgebrachte Streckung während des Durchlaufens der Faserbündelungszone wieder verliert oder teilweise verlieren kann.
  • Durch die dritte Klemmstelle wird zudem das Siebelement durch die Ausgangsoberwalze angetrieben. Durch den Reibantrieb des Siebelementes entsteht ein geringfügiger Schlupf, sodass das Siebelement eine geringere Geschwindigkeit aufweist als das Ausgangswalzenpaar. Auch dieser Umstand trägt dazu bei, dass eine Bündelung des Faserverbandes, respektive eine Einbindung von abstehenden Faserenden in den Faserverband, möglich wird.
  • Vorteilhafterweise beträgt der Vorhang der Ausgangsoberwalze gegenüber der Ausgangsunterwalze, gemessen in der Streckfeldebene, 2 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 12 mm. Der Vorhang der Ausgangsoberwalze gegenüber der Ausgangsunterwalze ermöglicht eine Anordnung der dritten Klemmstelle nahe der zweiten Klemmstelle.
  • Weiter ist es von Vorteil, wenn ein Verhältnis des Durchmessers der Ausgangsoberwalze zum Durchmesser der Ausgangsunterwalze 1,4 bis 2,5 beträgt. Durch die Vergrößerung der Ausgangsoberwalze gegenüber der Ausgangsunterwalze wird eine Verbesserung der räumlichen Anordnung der Faserbündelungszone erreicht. Bevorzugterweise weist die Ausgangsoberwalze einen Durchmesser von 34 mm bis 60 mm und die Ausgangsunterwalze einen Durchmesser von 24 mm bis 36 mm auf. Die gewählten Durchmesser der Walzen führen zur Schaffung einer nicht zu großen Faserbündelungszone und vermeiden eine zu hohe Abweichung des weiteren Verlaufes des Faserverbandes nach der Verdichtungsvorrichtung zu einer Spinnvorrichtung nach einem Anbau der Verdichtungsvorrichtung an bestehende Spinnmaschinen. Ein weiterführender Umbau der Spinnmaschine, beispielsweise durch Veränderung der Anordnung der Streckfeldebene, zur Aufrechterhaltung der vor einem Anbau der Verdichtungsvorrichtung herrschenden Verfahrensbedingungen ist dadurch nicht notwendig.
  • Bevorzugterweise beträgt die Klemmlänge von der zweiten Klemmstelle zur dritten Klemmstelle entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze 12 mm bis 20 mm. Die abstehenden Faserteile werden derart zum Faserverband gebündelt, dass diese beim nachfolgenden Spinnprozess sicher eingebunden werden. Dadurch werden gegenüber einem unverdichteten Faserverband weitere Faserteile zur Substanzausnutzung im Garn herangezogen. Gegenüber herkömmlichen pneumatischen Verdichtungsverfahren, bei welchem Fasern in ihrer ganzen Länge über ein Siebelement bewegt werden, ergibt sich durch die kurze Klemmlänge der Vorteil, dass nur die freien Faserenden bewegt werden und damit die Faserbündelungskräfte lediglich die Steifheit der einzelnen Fasern überwinden müssen.
  • Vorteilhafterweise wird das Siebelement nach der dritten Klemmstelle derart umgelenkt, dass ein Ablösepunkt auf einer Oberfläche des Siebelements an welchem sich der verdichtete Faserverband vom Siebelement löst, weniger als 10 mm, bevorzugterweise weniger als 5 mm von der dritten Klemmstelle entfernt ist. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Ablösepunkt in radialer Richtung der Ausgangsoberwalze der dritten Klemmstelle weniger als 4 mm von einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze entfernt ist. Eine möglichst kurze Führung des Faserverbandes durch das Siebelement nach der dritten Klemmstelle ergibt weitere Vorteile für die geometrische Anordnung der nachfolgenden Spinnvorrichtung. Auch kann dadurch die Gefahr einer seitlichen Verschiebung des Faserverbandes auf dem Siebelement und damit eine Schädigung des zuvor gebündelten Faserverbandes minimiert werden.
  • Bevorzugterweise weist die Ausgangsoberwalze eine geringere axiale Länge als die Ausgangsunterwalze auf. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass eine Verkantung der Achsen der Ausgangsoberwalze und der Ausgangsunterwalze weitestgehend vermieden wird. Es ergibt sich auch bei zunehmender Abnutzung der Beläge der Ausgangswalzen eine gute Laufsicherheit und Aufrechterhaltung der zweiten und dritten Klemmstelle.
  • Vorteilhafterweise ist die Verdichtungsvorrichtung an einem Maschinengestell der Spinnereimaschine oder am Streckwerk angeordnet. Bei einer Anordnung der Verdichtungsvorrichtung am Streckwerk ist die Befestigung bevorzugterweise an einem Druckarm des Streckwerks angeordnet. Beim Abheben des Druckarmes, welcher üblicherweise auch die Oberwalzen der Streckwerkswalzenpaare trägt, wird nicht nur das gesamte Streckwerk geöffnet, sondern auch die Verdichtungsvorrichtung angehoben. Dies hat für die Wartung der Streckwerke Vorteile.
  • Weiter wird eine Ringspinnmaschine vorgeschlagen mit zumindest einem Streckwerk zur Verdichtung eines Faserverbandes in einer Spinnmaschine nach der obigen Beschreibung.
  • Weitere Vorteile der Erfindung sind im nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer Spinnmaschine nach dem Stand der Technik und
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der Verdichtungsvorrichtung des Streckwerks.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer Spinnmaschine nach dem Stand der Technik, im Besonderen eine Ringspinnmaschine. Gezeigt sind beispielhaft einzelne Bauteile der Spinnmaschine, nämlich ein Streckwerk 2 und eine Spinnvorrichtung 10. Das Streckwerk 2 besteht aus drei Walzenpaaren, einem Eingangswalzenpaar 3, einem Riemchenwalzenpaar 4 und einem Ausgangswalzenpaar 5. Denkbar ist jedoch auch in Streckwerk mit zwei oder vier Walzenpaaren. Das Ausgangswalzenpaar 5 wird gebildet durch eine Ausgangsoberwalze 6 und eine Ausgangsunterwalze 7. Die beiden Walzen eines Walzenpaares 3, 4 und 5 werden gegeneinander gepresst und bilden an ihrem Berührungspunkt eine Klemmstelle, wobei eine erste Klemmstelle K1 durch das Riemchenwalzenpaar 4 und eine zweite Klemmstelle K2 durch das Ausgangswalzenpaar 5 zwischen der Ausgangsoberwalze 6 und der Ausgangsunterwalze 7 gebildet ist. Für die weitere Betrachtung ist die durch das Eingangswalzenpaar 3 gebildete Klemmstelle nicht wesentlich. Der in das Streckwerk 2 einlaufende Faserverband 1 wird zwischen den Walzen der Walzenpaare 3, 4 und 5 durch die Klemmstellen des Eingangswalzenpaares und K1 und K2 geklemmt und bedingt durch die unterschiedlichen Drehzahlen der Walzenpaare 3, 4 und 5 verstreckt. Während der Verstreckung wird der Faserverband 1 gleichzeitig durch das Streckwerk 2 transportiert. Die Walzenpaare 3, 4 und 5 bilden eine Streckfeldebene welche zu einer Spinnvorrichtung 10 hin geneigt ist. Nach Verlassen des Streckwerks 2 gelangt der verstreckte Faserverband 8 zu einem Fadenführer 9 und wird weitergeführt zur Spinnvorrichtung 10. Der Verlauf des verstreckten Faserverbandes 8 vom Streckwerk 2 zum Fadenführer 9 hat dabei einen wesentlichen Anteil an den Einflüssen auf die Betriebssicherheit der Spinnvorrichtung und die Qualität des damit herzustellenden Garns. Die Spinnvorrichtung 10 besteht im Wesentlichen aus einer Ringbank 14, welche den Spinnring 12 trägt, und einer Spindelbank 15, auf welcher die Spule 13 befestigt ist. Der Faserverband 8 gelangt über einen Läufer 11 zur Spule 13. Zur Verspinnung des Faserverbandes 8 wird die Spule 13 in Drehung versetzt, dies hat zur Folge, dass der Läufer 11 durch den Faserverband 8 auf dem Ring 12 ebenfalls in Drehung versetzt wird. Durch die unterschiedliche Drehgeschwindigkeit von Spule 13 und Läufer 11 wird dem Faserverband 8 eine Drehung erteilt und dadurch ein Garn gebildet welches durch ein auf und ab Bewegen der Ringbank 14 auf die Spule 13 aufgespult wird.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Verdichtungsvorrichtung des Streckwerks. Das Riemchenwalzenpaar 4, bestehend aus einer Oberwalze 16 und einer Unterwalze 17 bildet eine erste Klemmstelle K1. Das Ausgangswalzenpaar 5, bestehend aus der Ausgangsunterwalze 7 und der Ausgangsoberwalze 6 bildet eine zweite Klemmstelle K2. Der zu verstreckende Faserverband 1 wird in Laufrichtung 25 durch die Walzenpaare 4 und 5 durch das Streckwerk geführt. Die Walzenpaare 4 und 5 bilden durch ihre Klemmstellen K1 und K2 eine Streckfeldebene 24 aus. Die Ausgangsoberwalze 6 weist in ihrer Anordnung gegenüber der Ausgangsunterwalze 7 in der Streckfeldebene 24 in der Laufrichtung 25 gesehen einen Vorhang A auf. Zudem hat die Ausgangsoberwalze 6 einen Durchmesser D welcher grösser ist als der Durchmesser E der Ausgangsunterwalze 7. Aufgrund dieser bestimmten geometrischen Verhältnisse zwischen der Ausgangsoberwalze 6 und der Ausgangsunterwalze 7 werden ideale Bedingungen für die Bildung einer Faserbündelungszone 18 geschaffen.
  • Nachfolgend an das Ausgangswalzenpaar 5 ist ein Saugrohr 19 angeordnet. Das Saugrohr 19 wird von einem Siebelement 21 umschlungen, welches als Endlos-Band ausgeführt ist und über eine Umlenkung 22 geführt ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel bildet das Siebelement 21 mit der Ausgangsoberwalze 6 eine dritte Klemmstelle K3 für den verstreckten Faserverband. Die Form des Saugrohres 19 ist als ein Polygon dargestellt, es sind jedoch auch beliebig andere Formen wie Dreieck, Ellipsen, etc. möglich.
  • Zwischen der zweiten Klemmstelle K2 und der dritten Klemmstelle K3 durchläuft der verstreckte Faserverband die Faserbündelungszone 18. Die Faserbündelungszone 18 bezeichnet den Raum, welcher durch die Ausgangsoberwalze 6, die Ausgangsunterwalze 7 und das Saugrohr 19 umschlossen wird. Dabei wird von der zweiten Klemmstelle K2 zur dritten Klemmstelle K3 entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze 6 eine Klemmlänge B ausgebildet, welche geringer ist als eine mittlere Stapellänge des zu verstreckenden Faserverbandes 1. Das Saugrohr 19 weist in dieser Faserbündelungszone 18 eine Saugöffnung 20 auf. Die Saugöffnung 20 ist vorzugsweise als schlitzförmiger Durchbruch in der Wandung des Saugrohres 19 ausgeformt. Das Saugrohr 19 ist an eine Unterdruckquelle (nicht gezeigt) angeschlossen, dies bewirkt, dass über die Saugöffnung 20 und damit auch durch das über die Saugöffnung 20 gleitende Siebelement 21 Luft aus der Faserbündelungszone 18 angesaugt wird. Durch die entstehende Luftströmung wird der verstreckte Faserverband an das Siebelement 21 herangezogen, wobei einzelne vom verstreckten Faserverband abstehende Fasern oder Faserteile zur Saugöffnung 20 gefördert und damit an den verstreckten Faserverband angeschmiegt werden. Während dieses Anschmiegevorganges werden die einzelnen Fasern des Faserverbandes aufgrund der kurzen Klemmlänge B mehrheitlich entweder durch die zweite Klemmstelle K2 oder die dritte Klemmstelle K3 gehalten, sodass nur die freistehenden Enden der Fasern in den Faserverband eingebunden werden.
  • Das Siebelement 21 wird von der Ausgangsoberwalze 6 über die entstehende Reibkraft in der dritten Klemmstelle K3 in Bewegung versetzt, wodurch der verstreckte Faserverband aus der Faserbündelungszone 18 der dritten Klemmstelle K3 zugeführt wird. Der verdichtete Faserverband 23 verlässt anschließend das Siebelement 21 an einem Ablösepunkt 26, welcher nicht der dritten Klemmstelle K3 entspricht. Der verdichtete Faserverband 23 wird vom Ablösepunkt 26 an die Spinnvorrichtung 10 respektive den der Spinnvorrichtung 10 vorgelagerten Fadenführer 9 der Spinnmaschine übergeben (siehe Figur 1). Durch die Geometrie des Saugrohres 19 und die dadurch bedingte Anordnung des Ablösepunktes 26 wird es ermöglicht die notwendige Einlaufgeometrie für eine einwandfreie Funktion der Spinnvorrichtung trotz der zusätzlichen Anordnung der Verdichtungsvorrichtung beizubehalten.
  • Eine Länge C welche der verdichtete Faserverband vom dritten Klemmpunkt K3 bis zum Ablösepunkt 26 auf dem Siebelement 21 zurücklegt, ist kleiner als 10 mm. Dadurch wird eine Faserschädigung vermieden und der Faserverband bleibt durch die Vermeidung eines Weitertransports auf dem Siebelement 21 in seiner gebündelten Form erhalten.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Faserverband
    2
    Streckwerk
    3
    Eingangswalzenpaar
    4
    Riemchenwalzenpaar
    5
    Ausgangswalzenpaar
    6
    Ausgangsoberwalze
    7
    Ausgangsunterwalze
    8
    Verstreckter Faserverband
    9
    Fadenführer
    10
    Spinnvorrichtung
    11
    Läufer
    12
    Ring
    13
    Spule
    14
    Ringbank
    15
    Spindelbank
    16
    Oberwalze
    17
    Unterwalze
    18
    Faserbündelungszone
    19
    Saugrohr
    20
    Saugöffnung
    21
    Siebelement
    22
    Umlenkung
    23
    Verdichteter Faserverband
    24
    Streckfeldebene
    25
    Laufrichtung
    26
    Ablösepunkt
    A
    Vorhang Ausgangsoberwalze
    B
    Klemmlänge
    C
    Länge
    D
    Durchmesser Ausgangsoberwalze
    E
    Durchmesser Ausgangsunterwalze
    K1
    Erster Klemmpunkt
    K2
    Zweiter Klemmpunkt
    K3
    Dritter Klemmpunkt

Claims (10)

  1. Streckwerk für eine Spinnmaschine zum Verstrecken eines Faserverbandes (1), mit zumindest einem ersten Walzenpaar (4) bestehend aus einer Oberwalze (16) und einer Unterwalze (17), und mit einem zweiten Walzenpaar (5) bestehend aus einer Ausgangsoberwalze (6) und einer Ausgangsunterwalze (7), und mit einer dem Ausgangswalzenpaar (5) nachgeordneten Faserverdichtung zur Verdichtung des verstreckten Faserverbandes, welche eine pneumatische Verdichtungsvorrichtung mit einer Faserbündelungszone (18) und mit einem von einem Siebelement (21) umschlungenen und besaugbaren Saugrohr (19) aufweist, wobei eine erste Klemmstelle (K1) durch das erste Walzenpaar (4) und eine zweite Klemmstelle (K2) durch das zweite Walzenpaar (5) definiert ist und die erste Klemmstelle (K1) und die zweite Klemmstelle (K2) eine Streckfeldebene (24) ausbilden, welche vom Faserverband (1) in einer Laufrichtung (25) von der ersten Klemmstelle (K1) zur zweiten Klemmstelle (K2) durchlaufen wird und eine dritte Klemmstelle (K3) durch die Ausgangsoberwalze (6) und das Siebelement (21) definiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsoberwalze (6) in der Streckfeldebene (24) in Laufrichtung (25) des Faserverbandes (1) gesehen einen Vorhang (A) gegenüber der Ausgangsunterwalze (7) aufweist und wobei eine Klemmlänge (B) von der zweiten Klemmstelle (K2) zur dritten Klemmstelle (K3) entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze (6) geringer ist als eine mittlere Stapellänge des für die Verstreckung auf dem Streckwerk vorgesehenen Faserverbandes (1).
  2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhang (A), gemessen in der Streckfeldebene (24) 2 mm bis 15 mm beträgt.
  3. Streckwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhang (A) 5 mm bis 12 mm beträgt.
  4. Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis des Durchmessers (D) der Ausgangsoberwalze (6) zum Durchmesser (E) der Ausgangsunterwalze (7) 1,4 bis 2,5 beträgt.
  5. Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsoberwalze (6) einen Durchmesser (D) von 34 mm bis 60 mm und die Ausgangsunterwalze (7) einen Durchmesser (E) von 24 mm bis 36 mm aufweist.
  6. Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmlänge (B) von der zweiten Klemmstelle (K2) zur dritten Klemmstelle (K3) entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze (6) 12 mm bis 20 mm beträgt.
  7. Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebelement (21) nach der dritten Klemmstelle (K3) derart umgelenkt wird, dass eine Länge (C) auf dem Siebelement (21) zwischen der dritten Klemmstelle (K3) und einem Ablösepunkt (26) auf einer Oberfläche des Siebelements (21) an welchem sich der verdichtete Faserverband (23) vom Siebelement (21) löst, kleiner als 10 mm, bevorzugterweise kleiner als 5 mm ist.
  8. Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsoberwalze (6) eine geringere axiale Länge als die Ausgangsunterwalze (7) aufweist.
  9. Streckwerk nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtungsvorrichtung an einem Maschinengestell der Spinnmaschine oder am Streckwerk (2) angeordnet ist.
  10. Ringspinnmaschine dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Streckwerk (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.
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