Beschreibung Spinnvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung mit einer Auflöseeinrichtung zum Auflösen wenigstens eines Faserbandes zu Einzelfasern, mit einer in unmittelbarer Nähe der Auflöseeinrichtung angeordneten und in Bewegungsrichtung der Einzelfasern angetriebenen luftdurchlässigen Sammelfläche zum Übernehmen der Einzelfasern in Form eines Faserschleiers, mit einer von der Sammelfläche abgedeckten und mittels zweier Seitenkanten von einer der Breite des Faserschleiers entsprechenden Anfangsbreite zu einem schmalen Saugschlitz in Bewegungsrichtung der Sammelfläche sich verjüngenden Saugöffnung zum Verdichten des Faserschleiers zu einem schmalen Faserverband, mit einer am Endbereich der Saugöffnung vorgesehenen Klemmstelle zum Klemmen des verdichteten Faserverbandes sowie mit einer der Klemmstelle folgenden Dralldüse zum Drehen des Faserverbandes zu einem Faden.
Eine Spinnvorrichtung dieser Art ist durch die DE 197 46 602 A1 Stand der Technik. Diese Spinnvorrichtung arbeitet mit einer besaugten Auflösewalze, wobei die Besaugung den Zweck hat, die Oberflächengeschwindigkeit der Auflösewalze niedrig zu halten, damit die Einzelfasern beim Auskämmen aus dem wenigstens einen Faserband nicht zu sehr beschleunigt werden. Die Auflösewalze übergibt die zu einem Faserschleier ausgebreiteten Einzelfasern mit relativ niedriger Geschwindigkeit an eine etwas schneller laufende Sammelfläche in Form einer luftdurchlässigen besaugten Transportwalze, deren zugeordnete Saugöffnung sich in Bewegungsrichtung der Sammelfläche derart verjüngt, dass die Einzelfasern sich seitlich verschieben und der ursprüngliche breite Faserschleier schließlich zu einem luntenähnlichen Faserverband zu-
sammengefasst wird. Während des gesamten Spinnvorganges gibt es nirgendwo eine Stauchung des Fasermaterials. Spätestens an der Klemmstelle ist der Verdichtungsprozess beendet, und danach wird dem Faserverband zum Erzeugen eines Fadens der Spinndrall mittels einer Dralldüse erteilt. Es entsteht dann ein Faden, der einen ähnlichen Charakter aufweist, wie dies beim so genannten Luftspinnen der Fall ist. Da der Faserschleier in seiner Breite etwa diejenige Anzahl von Einzelfasern aufweisen soll, wie sie später im Querschnitt des ersponnenen Fadens enthalten sind, muss insbesondere beim Erspinnen von gröberen Fäden für die Auflösewalze eine sehr große Arbeitsbreite vorgesehen werden.
Durch die nicht gattungsgemäße DE 196 10 960 A1 (Figur 3) ist es bekannt geworden, einen von einer Auflöseeinrichtung auf eine luftdurchlässige Sammelfläche zu übergebenden Faserschleier, dessen Anzahl von Einzelfasern bereits dem späteren Fadenquerschnitt entspricht, dadurch relativ schmal zu halten, dass in Transportrichtung mehrere Auflösewalzen mit jeweils reduzierter Arbeitsbreite hintereinander angeordnet werden. Allerdings werden hier die Einzelfasern nicht in Bewegungsrichtung der Sammelfläche, sondern quer dazu übergeben, wodurch eine scharfe und somit nachteilige Umkehr der Bewegungsrichtung der Einzelfasern stattfindet. Außerdem findet anschließend keine seitliche Verdichtung des Faserschleiers statt, da von vornherein eine sehr schmale Sammelfläche vorgesehen ist, was nur durch die unterschiedlichen Bewegungsrichtungen der Auflösewalzen und der Sammelfläche möglich war.
Wenn man, wie dies beim eingangs genannten Stand der Technik der Fall ist, einen ausgebreiteten Faserschleier zu einem schmalen Faserverband verdichtet, kann es nachteilig sein, wenn der gestreckte Faserverband allzu sehr verdichtet wird. Bei der dazu benötigten Verjüngung der Saugöffnung wird nämlich an den Seitenkanten auf die Fasern des
Faserschleiers ein Falschdrall erteilt, der dann, wenn er zu groß ist, schädlich sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Spinnvorrichtung gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik unter Beibehaltung ihrer grundsätzlichen Vorteile auf eine zu strenge Verdichtung des Faserschleiers zu verzichten.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Auflöseeinrichtung wenigstens zwei hintereinander angeordnete Auflösewalzen enthält, denen jeweils wenigstens ein Faserband zugeführt wird, und dass die Seitenkanten der Saugöffnung bis zu der in Bewegungsrichtung der Sammelfläche letzten Auflösewalze im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
Wenn beispielsweise zwei Auflösewalzen in Bewegungsrichtung der Sammelfläche hintereinander geschaltet werden, dann kann sich die Breite des Faserschleiers vor dem Verdichten halbieren, ohne dass dabei die Anzahl der im späteren Fadenquerschnitt befindlichen Einzelfasern beeinträchtigt wird. Durch die Hintereinanderschaltung bekommt man schon von Haus aus einen dichteren Faserschleier, ohne die gute Faservereinzelung durch die Auflöseeinrichtung aufzugeben. Durch die kleinere Anfangsbreite des Faserschleiers ist die Verdichtung zu dem schmalen Faserverband weniger streng, was das Einlaufen des Faserverbandes in die Dralldüse erleichtert. Nicht vergessen werden sollte bei der Hintereinanderschaltung mehrerer Auflösewalzen, dass durch die Maßnahme ein sehr wirksamer Dublierungseffekt entsteht, der sich vorteilhaft auf die Gleichmäßigkeitswerte des zu erspinnenden Fadens auswirkt. Während es beim eingangs genannten Stand der Technik üblich war, eine Anfangsbreite des Faserschleiers von 60 bis 80 mm zu wählen, kann jetzt ein Faserschleier abgelegt werden, der eine Anfangsbreite von maximal 30 mm hat.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in Bewegungsrichtung der Sammelfläche erste Auflösewalze eine gegenüber der Arbeitsbreite der nachfolgenden Auflösewalze vergrößerte Arbeitsbreite aufweist. Dies bedeutet, dass durch die zweite Auflösewalze - in Bewegungsrichtung der Sammelfläche gesehen - ein schmalerer Faserschleier dem ersten breiteren Faserschleier überlagert wird. Auch dies führt zu einer Verminderung des Einrollens der seitlich abgelegten Fasern des Faserschleiers entlang der Seitenkanten beim Verdichten.
Das Verdichten kann auch dadurch weniger streng erfolgen, wenn die Seitenkanten der sich verjüngenden Saugöffnung einen möglichst spitzen Winkel von maximal 15° zueinander aufweisen. Dies bedeutet dann, dass die Sammelfläche einen möglichst langen Transportweg haben sollte, was im Falle des Standes der Technik bei Verwendung einer Transportwalze bedeutet, dass diese einen möglichst großen Durchmesser haben sollte.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist es möglich, dass eine der Seitenkanten in Bewegungsrichtung der Sammelfläche verläuft. Die Verdichtung des Faserschleiers erfolgt somit entlang einer einzigen Seitenkante, und zwar an derjenigen, die unter einem spitzen Winkel auf die in Bewegungsrichtung der Sammelfläche verlaufende andere Seitenkante zuläuft. Die Randfasern des Faserschleiers werden somit nur längs einer einzigen Seitenkante verdreht, so dass nicht ein Faserverband mit in zwei Richtungen verdrehten Randfasern in die Dralldüse einläuft. Zwar löst sich die genannte Verdrehung, da sie ein Falschdrall ist, spätestens an der Klemmstelle wieder auf, doch entsteht durch den Falschdrall immerhin eine gewisse Störung der Ausrichtung der Einzelfasern. Es tritt der zusätzliche Effekt ein, dass diejenigen Fasern des Faserschleiers, die entlang der in Bewegungsrichtung der Sammelfläche verlaufenden Seitenkante transportiert werden, beim späteren Faden mehr im äußeren Bereich des Mantels liegen, also gleichsam eine Fadenseele um-
winden. Diese Anordnung ergibt die Möglichkeit, von vornherein bestimmen zu können, ob eine Einzelfaser vorzugsweise in die Fadenseele oder in den Fadenmantel gelangt. Es eröffnen sich dadurch Kombinationsmöglichkeiten, indem man die für die Optik besten Einzelfasern an eine bestimmte Seite des Faserschleiers verlegt. Bei diesen Kombinationen sind die jeder einzelnen Auflösewalze zugeführten Faserbänder strickt getrennt zu halten. Man kann auf diese Weise auch besondere Farbeffekte erzielen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass dieser zuletzt genannte Vorteil auch dann auftritt, wenn man, wie beim Stand der Technik, von einem relativ breiten Faserschleier ausgeht.
Insbesondere wenn man mehrere hintereinander angeordnete Auflösewalzen mit unterschiedlicher Arbeitsbreite vorsieht, kann es günstig sein, wenn die aufeinanderfolgenden Auflösewalzen derart seitlich zueinander versetzt sind, dass die eine Seite der Arbeitsbreite der Auflösewalze mit einer in Bewegungsrichtung der Sammelfläche verlaufenden Seitenkante der Saugöffnung korrespondiert.
Zum Verbessern des Spinnergebnisses ist es, wie schon im Zusammenhang mit dem eingangs genannten Stand der Technik ausgeführt, vorteilhaft, wenn die Einzelfasern mit relativ langsamer Geschwindigkeit von den Auflösewalzen an die Sammelfläche übergeben werden. Aus diesem Grund sind die Auflösewalzen auch bei der Ausgestaltung nach der Erfindung vorteilhaft als Saugwalzen ausgebildet.
Die Spinnvorrichtung insgesamt kann besonders kompakt gestaltet wer- den, wenn die Sammelfläche als die Außenseite eines umlaufenden Siebbandes ausgebildet ist. Ein derartiges Siebband ist nicht, wie beim Stand der Technik, an einen großen Durchmesser einer Transportwalze gebunden, sondern kann an die geometrischen Gegebenheiten sehr gut angepasst werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine Spinnvorrichtung nach der Erfindung,
Figur 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Figur 1 , wobei einige Bauteile speziell der Zuführeinrichtungen weggelassen wurden,
Figur 3 eine Ansicht ähnlich Figur 2 auf eine etwas abgewandelte Ausführung,
Figur 4 eine Ansicht ähnlich Figur 1 , wobei als Sammelfläche eine Transportwalze großen Durchmessers vorgesehen ist.
Die Spinnvorrichtung nach Figuren 1 und 2 enthält zwei Zuführeinrichtungen 1 und 2 , denen jeweils wenigstens ein Faserband 3 bzw. 4 zugeführt wird. Den Zuführeinrichtungen 1 und 2 folgt eine Auflöseeinrichtung 5, die entsprechend der Anzahl der Zuführeinrichtungen 1 und 2 mehrere Auflösewalzen 6 und 7 enthält, die die Faserbänder 3 und 4 zu Einzelfasern 8 auflösen. Die Einzelfasern 8 werden anschließend an eine luftdurchlässige Sammelfläche 9 eines Transportbandes 10 übergeben, das in Bewegungsrichtung A umläuft. Auf der Sammelfläche 9 werden die aufgelösten Einzelfasern 8 in Form eines breiten Faserschleiers 11 aufgenommen und in noch zu beschreibender Weise zu einem Faserverband 12 seitlich verdichtet.
Der verdichtete Faserverband 12 wird an einer Klemmstelle 13 durch eine Klemmwalze 14 an die Sammelfläche 9 leicht angedrückt, wobei sich bezüglich des anschließend aufzubringenden Spinndralls ein
Drallstopp ergibt. Unmittelbar nach der Klemmstelle 13 folgt eine Dralldüse 15, in welcher die Drehung des zu erspinnenden Fadens 16 erzeugt wird. Der Faden 16 wird in Abzugsrichtung B von einem Abzugswalzenpaar 17 abgezogen.
Die Zuführeinrichtungen 1 und 2 enthalten jeweils eine Zuführwalze 18 bzw. 19, die beide in Drehrichtung C angetrieben sind. Den Zuführwalzen 18 und 19 ist jeweils ein Zuführtisch 20,21 zugeordnet, der um eine Schwenkachse 22 bzw. 23 verschwenkbar und durch den Druck einer nicht dargestellten Belastungsfeder gegen die zugehörige Zuführwalze 18,19 angedrückt ist. Den Zuführwalzen 18,19 ist jeweils ein Einlauftrichter 24,25 vorgeordnet, der, sofern mehrere Faserbänder 3,4 zugeführt werden, vorteilhaft mehrere Einlaufkanäle aufweist. Alternativ ist auch eine Breitbandvorlage des Fasermaterials möglich.
Die Auflösewalzen 6 und 7 rotieren gleichsinnig mit den Zuführwalzen 18,19 in Drehrichtung D. Der Umfang jeder Auflösewalze 6,7 weist eine Zahngarnitur 26 auf, deren Zähne an ihren Zahnbrüsten vorteilhaft einen negativen Brustwinkel haben.
Die Auflösewalzen 6 und 7 besitzen eine Arbeitsbreite, die der jeweiligen Breite des zugeführten Faserbandes 3,4 oder der zugeführten Faserbänder 3,4, entspricht.
Im Inneren der Auflösewalze 6,7 befindet sich jeweils eine Saugeinrichtung 27 bzw. 28, die an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle ange- schlössen ist. Durch eine am Umfang jeder Auflösewalze 6,7 vorhandene Perforation wird gegen das aufzulösende Faserband 3,4 ein Saugzug erzeugt, der das Faserband 3,4 tief in die Zahngarnitur 26 hereinzieht, selbst wenn die Auflösewalzen 6,7 mit relativ geringer Geschwindigkeit von beispielsweise 2.500 m pro Minute angetrieben sind. Der Saugbereich der Auflösewalzen 6,7 erstreckt sich etwa über einen Winkelbe-
reich von 180°, also gerade so weit, wie die Einzelfasern 8 längs des Umfangs der Auflösewalzen 6,7 transportiert werden sollen.
Das Transportband 10 ist in Bewegungsrichtung A angetrieben. Seine Arbeitsbreite entspricht der Breite des jeweils übernommenen Faserschleiers 11. Das Transportband 10 ist mit einer feinen Perforation versehen, die einen von außen nach innen wirkenden Saugzug zulässt. Vorzugsweise ist das Transportband 10 als gewebtes Siebband ausgebildet, wie durch das Bezugszeichen 29 angedeutet, wobei sich die Luftdurchlässigkeit dann gleichsam von selbst ergibt. Der Saugbereich 30 des Transportbandes 10 beginnt etwa dort, wo der Saugbereich der letzten Auflösewalze 6 endet. Die dem Saugbereich 30 zugehörige Saugöffnung 31 weist Seitenkanten 32 und 33 auf, die in Figur 2 gestrichelt dargestellt sind und woraus ersichtlich ist, dass sich der Saugbereich 30 in Bewegungsrichtung A der Sammelfläche 9 verjüngt. Die Seitenkanten 32 und 33 der Saugöffnung 31 bilden somit Mittel zum Verdichten der Einzelfasern 8 quer zu ihrer Bewegungsrichtung zu einem luntenähnlichen Faserverband 12, wobei die Seitenkanten 32 und 33 bis zur zweiten Auflösewalze 6 zunächst im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen und die Saugöffnung 31 sich erst danach verjüngt.
Die Klemmwalze 14 definiert zusammen mit dem Transportband 10 eine Klemmstelle 13 für den verdichteten Faserverband 12. Der Saugbereich 30 hat den zunächst ausgebreiteten Faserschleier 11 quer zu seiner Bewegungsrichtung zu dem Faserverband 12 verdichtet, wie er etwa den Verhältnissen nach einem klassischen Streckwerk_ entspricht, so dass er in dieser Form in die Dralldüse 15 einlaufen kann, wie es durch das so genannte Luftspinnen bekannt ist. Dadurch wird der Faserverband 12 zu einem Faden 16 verdreht.
Das der Dralldüse 15 nachfolgende Abzugswalzenpaar 17 liefert den ersponnenen Faden 16 in Abzugsrichtung B zu einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung, wo er auf eine Kreuzspule aufgewickelt wird.
Die geometrische Anordnung der Spinnvorrichtung ist derart, dass die Sammelfläche 9 des Transportbandes 10 dem Umfang der Auflösewalzen 6 und 7 so dicht benachbart ist, dass die Einzelfasern 8 am Ende des Saugbereichs der Auflösewalzen 6 und 7 problemlos als Faserschleier 11 an die Sammelfläche 9 übergeben werden können. Die Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 10 ist etwas größer, als es der momentanen Geschwindigkeit der ankommenden Einzelfasern 8 entspricht. Dabei ist vorgesehen, dass der Faserschleier 11 in seiner Breite diejenige Anzahl von Einzelfasern 8 enthält, die in etwa der Anzahl der im Querschnitt des Fadens 16 vorhandenen Fasern entspricht. Das Transportband 10 soll ausreichend lang sein, damit die Verjüngung des Saugbereichs 30 nicht zu spontan erfolgen muss.
Dank ihrer Perforation kann die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalzen 6 und 7 kleiner sein als bei denjenigen Auflösewalzen, wie sie beim Offenend-Rotorspinnen verwendet werden. Da das Ende des Faserbandes 3,4, der so genannte Faserbart, tief in die Zahngarnitur 26 hereingezogen wird, erfolgt ein intensives Auskämmen. Wegen des vorzugsweise negativen Brustwinkels der Zähne werden die Einzelfasern 8 am Ende des Saugbereiches der Auflösewalzen 6 und 7 sehr schnell an die Sammelfläche 9 übergeben, da ein negativer Brustwinkel das Bestreben hat, die transportierten Einzelfasern 8 nach außen abzugeben.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 10 ist, wie bereits erwähnt, etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalzen 6 und 7. Die Umfangsgeschwindigkeit des Abzugswalzenpaares 17 ist wiederum etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit des Trans-
portbandes 10. Dies bedeutet, dass die Einzelfasern 8 während des gesamten Spinnvorganges ständig etwas beschleunigt werden, was einer Parallellage der Einzelfasern 8 zugute kommt.
Der auf der Sammelfläche 9 abgelegte Faserschleier 11 ist zunächst trotz der zwei Auflösewalzen 6 und 7 noch recht breit, wird aber auf dem Transportband 10 durch den sich verjüngenden Saugbereich 30 sukzessive seitlich eingeengt und so weitgehend verdichtet, dass er problemlos in die Dralldüse 15 eintreten kann.
Die Seitenkanten 32 und 33 der Saugöffnung 31 laufen derart V-förmig aufeinander zu, dass die Seitenkanten 32 und 33 einen spitzen Winkel α zur Bewegungsrichtung A der Sammelfläche 9 aufweisen. Die Seitenkante 32 verläuft dabei exakt in Bewegungsrichtung A der Sammelfläche 9. Die Anfangsbreite der Saugöffnung 31 definiert die Arbeitsbreite des Transportbandes 10 und entspricht zunächst der Breite der Auflösewalzen 6,7 bzw. des abgenommenen Faserschleiers 11. Der Endbereich der Saugöffnung 31 ist nur noch ein relativ schmaler Saugschlitz 34, der an den zu verdichtenden Faserverband 12 angepasst ist.
Das Transportband 10 ist über eine in Drehrichtung E angetriebene vordere Umlenkwalze 35 gelegt, die das Transportband 10 mit einer Geschwindigkeit antreibt, die gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalzen 6,7 geringfügig vorreilt. Am anderen Ende des Transportbandes 10 ist eine hintere Umlenkwalze 36 vorgesehen, die bevorzugt dem Ausgleich von Transportbandspannungen dient.
Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist, laufen die Seitenkanten 32 und 33 der Saugöffnung 31 erst dann unter dem Winkel α aufeinander zu, wenn die in Bewegungsrichtung A der Sammelfläche 9 letzte Auflösewalze 6 vom Faserschleier 11 passiert ist. Dies bedeutet, dass die Seitenkanten 32 und 33 zunächst im Wesentlichen zueinander parallel
verlaufen und an die Arbeitsbreiten der Auflösewalzen 6 und 7 ange- passt sind. Durch das Hintereinanderschalten zweier Auflösewalzen 6 und 7 erhält man bereits einen relativ dichten Faserschleier 11 , der ohne die Verjüngung der Saugöffnung 31 schon etwas verdichtet ist. Die Arbeitsbreiten der Auflösewalzen 6 und 7 liegen bevorzugt unter 30 mm.
Der Winkel α, unter welchem die Seitenkanten 32 und 33 aufeinander zulaufen, sollte 15° nach Möglichkeit nicht überschreiten. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass das Einrollen der Randfasern entlang der Seitenkante 33, also das Bilden eines Falschdralles an dieser Stelle, nicht allzu streng ist und dadurch die Gleichmäßigkeit stört.
In Figur 3 ist eine etwas abgewandelte Ausführung dargestellt, wobei die in Bewegungsrichtung A der Sammelfläche 9 erste Auflösewalze 7 eine Arbeitsbreite X2 aufweist, die etwas größer ist als die Arbeitsbreite xi der nachfolgenden Auflösewalze 6. Dadurch wird der größte Teil des Faserschleiers 11 bereits von der ersten Auflösewalze 7 abgelegt, während die zweite Auflösewalze 6 den Faserschleier 11 nur noch mit weiteren Einzelfasern 8 auffüllt. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass - wie in Figur 3 zu sehen - die zweite Auflösewalze 6 gegenüber der ersten Auflösewalze 7 seitlich zu derjenigen Seitenkante 32 versetzt ist, die exakt in Bewegungsrichtung A der Sammelfläche 9 verläuft.
Während bisher ein als Siebband 29 ausgebildetes Transportband 10 beschrieben wurde, ist gemäß Figur 4 dargestellt, dass die Sammelfläche 9 auch durch den Außenumfang einer luftdurchlässigen großen Transportwalze 37 gebildet sein kann. Allerdings wird die Ausgestaltung dann etwas weniger kompakt.