Beschreibung Spinnvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung mit einer Auflösewalze zum Auflösen wenigstens eines Faserbandes zu Einzelfasern, mit einer in unmittelbarer Nähe der Auflösewalze angeordneten und in Bewegungsrichtung der Einzelfasern angetriebenen luftdurchlässigen besaugten 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 Auflosewalze, welche die Einzelfasern mit relativ niedriger Geschwindigkeit an eine etwas schneller laufende Sammelfläche in Form einer luftdurchlässigen besaugten Transportwalze übergibt, deren zugeordnete Saugöffnung sich in Bewegungsrichtung der Sammelfläche derart verjüngt, dass die Einzelfasern sich seitlich verschieben und der ursprüngliche Faserschleier zu einem luntenähnlichen Faserverband zusammenge- fasst wird. Während dieser gesamten Prozedur 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 ein Faden, der einen ähnlichen Charakter aufweist, wie dies beim so genannten Luftspinnen der Fall ist.
Die Sammelfläche ist bei der bekannten Spinnvorrichtung, wie erwähnt, als Transportwalze ausgebildet, der gegebenenfalls noch eine Verzugswalze nachgeordnet ist. Die Transportwalze muss einen relativ großen Durchmesser aufweisen, damit die Verjüngung des Saugbereiches nicht zu spontan erfolgt. Dies führt baulich zu recht großen Abmessungen, wobei die Geometrie zudem weitgehend vorgegeben ist. Außerdem divergieren die Umfangsflächen der Auflösewalze und der Transportwalze voneinander, so dass die an die Transportwalze zu übergebenden Einzelfasern eine wenn auch geringe Umlenkung ihrer Bewegungsrichtung erfahren und außerdem relativ wenig Zeit haben, sich aus der Garnitur der Auflösewalze herauszulösen und ihren neuen Platz auf der Sammelfläche zu finden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die bekannte Spinnvorrichtung unter Beibehaltung ihrer grundsätzlichen Vorteile baulich zu vereinfachen und die von der Auflösewalze an die Sammelfläche zu übergebenden Einzelfasern in guter Streckung ohne drastische Richtungsänderung zu übergeben, wobei für diesen Vorgang eine ausreichende Zeit zur Verfügung stehen soll.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Sammelfläche durch die Außenseite eines Transportbandes gebildet ist, welches einen Teilbereich des Umfanges der Auflösewalze umhüllt und mit seiner der Auflosewalze abgewandten Innenseite einen im Wesentlichen durchgehend gleichen Abstand zur Saugöffnung einhält.
Dank dieser Umhüllung sind der Umfang der Auflösewalze und die Außenseite des Transportbandes über eine gewisse, durch den genannten Teilbereich gebildete Wegstrecke gleichlaufend, so dass die übergebe-
nen Einzelfasern während der Bildung des Faserschleiers keine wesentliche Richtungsänderung erleiden, wobei dank der genannten Wegstrecke eine ausreichende Zeit für die Übergabe der Einzelfasern an die Sammelfläche zur Verfügung steht. Wenn nun allerdings die Saugöffnung in ihrer Krümmung an die Umhüllung einfach geometrisch ange- passt würde, denn bestünde die Gefahr, dass durch die Besaugung das Transportband eine Kleinigkeit an die Saugöffnung herangezogen würde und dadurch die Kontur des die Saugöffnung enthaltenden Saugkastens gleitend berühren könnte, was bei den hohen Geschwindigkeiten der hier in Rede stehenden Spinnvorrichtung aus Verschleißgründen nicht zulässig wäre. Aus diesem Grund gibt man in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Oberfläche des die Saugöffnung enthaltenden Saugkastens eine Form, die an den durch die Ansaugung des Transportbandes entstehenden leichten Durchhang angepasst ist. Im Idealfall hält dadurch die Saugöffnung auf ihrer gesamten Länge einen durchgehend gleichen Abstand zur Innenseite des Transportbandes ein.
Vorteilhaft weist ein die Saugöffnung enthaltender Saugkasten eine dem Transportband zugewandte Kontur auf, die an den unter der Wirkung der Besaugung entstehenden Verlauf des Transportbandes angepasst ist. Diese Idealkontur wird so gewählt, dass der Abstand zwischen dem Transportband und dem Saugkasten möglichst gering ist, und zwar über die gesamte Länge der Saugöffnung. Zwar könnte ein ganz geringfügiges Touchieren unter Umständen in Kauf genommen werden, doch sollte man auf das Einhalten eines wenn auch sehr kleinen Abstandes achten. Es geht also im Wesentlichen darum, den zu erwartenden Durchhang des Transportbandes zu beachten und den Saugkasten an diesen Durchhang anzupassen, mit dem Ziel, über die gesamte Länge des Laufes des Transportbandes im Bereich der Saugöffnung zwischen dem Transportband und dem Saugkasten einen möglichst gleichen Abstand zu realisieren, wobei der kleinste Abstand nahe bei Null liegen kann.
Zweckmäßig macht man den Saugkasten bezüglich des Abstandes zur Auflösewalze einstellbar. Die Kräfte, die auf das Transportband durch die Besaugung ausgeübt werden, kann man durch praktische Versuche ermitteln, somit also auch den Durchhang des Transportbandes, der zwangsläufig von einer geraden Linie abweicht. Die Kontur des Saugeinsatzes wird dann der unter Sogwirkung stehenden Bogenlinie des Transportbandes angepasst. Die Bogenlinie des Transportbandes sowie die Kontur des Saugkastens im Bereich der Saugöffnung sollen miteinander übereinstimmen. Dank der Verstellung ist es möglich, den Saugkasten derart einzustellen, dass zwischen ihm und dem Transportband entlang der Verdichtungsstrecke ein ganz kleiner, an allen Stellen der Strecke möglichst kleiner Abstand zu Stande kommt.
Man kann die genannten Maßnahmen gegebenenfalls dadurch unterstützen, dass der Abstand des Transportbandes zur Saugöffnung durch unterschiedlich starkes Spannen des Transportbandes veränderbar ist. Allerdings lässt sich damit ein Abstand zwischen dem Transportband und dem Saugkasten noch nicht konstant halten, da ja die Breite der Saugöffnung über die Länge der Verdichtungszone unterschiedlich ist und somit sich auch die Sogwirkung verändert. Die stärkste Ausbauchung des Transportbandes ist somit mehr in der Nähe der Auflosewalze zu erwarten, während sich der Durchhang des Transportbandes am Ende der Saugöffnung eher verringert. Dennoch ist es günstig, wenn man dem Transportband eine Spanneinrichtung zuordnet, mit welcher man das Einstellen des Transportbandes bezüglich der Kontur des Saugkastens zusätzlich etwas regulieren kann.
Für den Fall, dass das Transportband dennoch zeitweise am Saugkasten gleitet, ist es vorteilhaft, wenn der Saugkasten an seiner dem Transportband zugewandten Kontur mit einer Beschichtung armiert ist.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine erfindungsgemäße Spinnvorrichtung,
Figur 2 eine Ansicht in Richtung der Pfeile II, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit einige Bauteile weggelassen wurden.
Die Spinnvorrichtung nach Figuren 1 und 2 enthält eine Zuführeinrichtung 1 , der wenigstens ein Faserband 2 zugeführt wird. Der Zuführeinrichtung 1 folgt eine Auflöseeinrichtung 3, die das wenigstens eine Faserband 2 zu Einzelfasern 4 auflöst. Die Einzelfasern 4 werden anschließend an eine luftdurchlässige Sammelfläche 5 übergeben, die durch die Außenseite eines in Bewegungsrichtung A umlaufenden Transportbandes 6 gebildet ist. Auf der Sammelfläche 5 werden die aufgelösten Einzelfasern 4 in Form eines breiten Faserschleiers 7 aufgenommen und in noch zu beschreibender Weise zu einem Faserverband 8 seitlich verdichtet.
Der verdichtete Faserverband 8 wird an einer Klemmstelle 9 durch eine Klemmwalze 10 an die Sammelfläche 5 leicht angedrückt. Unmittelbar danach folgt eine Dralldüse 11 , in welcher die Drehung des zu erspinnenden Fadens 12 erzeugt wird. Der Faden 12 wird in Abzugsrichtung B von einem Abzugswalzenpaar 13 abgezogen.
Die Zuführeinrichtung 1 enthält eine Zuführwalze 14, die in Drehrichtung C angetrieben ist. Der Zuführwalze 14 ist ein Zuführtisch 15 zugeordnet, der um eine nicht dargestellte Schwenkachse verschwenkbar und durch den Druck einer ebenfalls nicht dargestellten Belastungsfeder gegen die
Zuführwalze 14 angedrückt ist. Der Zuführwalze 14 ist ein Einlauftrichter 16 vorgeordnet, der, sofern mehrere Faserbänder 2 zugeführt werden, vorteilhaft mehrere Einlaufkanäle aufweist. Alternativ ist auch eine Breitbandvorlage des Fasermaterials möglich.
Die Auflöseeinrichtung 3 enthält eine Auflösewalze 17, die gleichsinnig mit der Zuführwalze 14 in Drehrichtung D angetrieben ist. Der Umfang der Auflösewalze 17 weist eine Zahngarnitur 18 auf, deren Zähne an ihren Zahnbrüsten vorteilhaft einen negativen Brustwinkel aufweisen.
Die Auflösewalze 17 hat eine Arbeitsbreite, die der Breite des zugeführten Faserbandes 2 oder der zugeführten Faserbänder 2 entspricht.
Im Innern der Auflösewalze 17 befindet sich eine Saugeinrichtung , die an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen ist. Durch eine am Umfang der Auflösewalze 17 vorhandene Perforation wird gegen das aufzulösende Faserband 2 ein Saugzug erzeugt, der das Faserband 2 tief in die Zahngarnitur 18 hereinzieht, selbst wenn die Auflosewalze 17 mit relativ geringer Geschwindigkeit von beispielsweise nur 2.500 m pro Minute angetrieben ist. Der Saugbereich 19 der Auflosewalze 17 erstreckt sich über einen Winkelbereich von etwa 180°, also so weit, wie die Einzelfasern 4 auf dem Umfang der Auflösewalze 17 transportiert werden sollen.
Die Arbeitsbreite des Transportbandes 6 entspricht der Breite des übernommenen Faserschleiers 7.
Das Transportband 6 ist mit einer feinen Perforation versehen, die einen von außen nach innen wirkenden Saugzug zulässt. Vorteilhaft ist das Transportband 6 zu diesem Zwecke als gewebtes Siebband 20 ausgebildet. Dessen Saugbereich 21 beginnt etwa dort, wo der Saugbereich 19 der Auflösewalze 17 endet. Die dem Saugbereich 21 des Transport-
bandes 6 zugehörige Saugöffnung 22 weist Seitenkanten 23 und 24 auf, die in Figur 2 gestrichelt dargestellt sind, woraus ersichtlich ist, dass sich der Saugbereich 21 in Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 verjüngt. Die Seitenkanten 23 und 24 der Saugöffnung 22 bilden somit Mittel zum Verdichten des Faserschleiers 7 quer zu seiner Bewegungsrichtung zu einem luntenähnlichen Faserverband 8.
Die Klemmwalze 10 definiert mit dem Transportband 6 die schon erwähnte Klemmstelle 9 für den verdichteten Faserverband 8. Der Saugbereich 21 hat den zunächst ausgebreiteten Faserschleier 7 quer zu seiner Bewegungsrichtung zu dem Faserverband 8 verdichtet, wie er etwa den Verhältnissen bei einem klassischen Streckwerk entspricht, so dass der verdichtete Faserverband 8 in dieser Form in die Dralldüse 11 einlaufen kann, wie es durch das so genannte Luftspinnen bekannt ist. Dadurch wird der Faserverband 8 zu dem Faden 12 verdreht.
Das der Dralldüse 11 nachfolgende Abzugswalzenpaar 13 liefert den ersponnenen Faden 12 in Abzugsrichtung B zu einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung, wo der Faden 12 auf eine Kreuzspule aufgewickelt wird.
Die geometrische Anordnung der Spinnvorrichtung ist derart, dass die Sammelfläche 5 des Transportbandes 6 dem Umfang der Auflösewalze 17 so dicht benachbart ist, dass die Einzelfasern 4 am Ende des Saugbereichs 19 problemlos als Faserschleier 7 an die Sammelfläche 5 ü- bergeben werden können. Die Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 6 ist etwas größer, als es der momentanen Geschwindigkeit der ankommenden Einzelfasern 4 entspricht.
Sowohl die Arbeitsbreite der Auflösewalze 17 als auch die Arbeitsbreite des Transportbandes 6 sind so gewählt, dass entweder ein relativ breites Faserband 2 oder aber mehrere normale Faserbänder 2 oder auch
eine Breitbandvorlage zugeführt werden können. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Faserschleier 7 in seiner Breite diejenige Anzahl von Einzelfasern 4 enthält, die in etwa der Anzahl der im Querschnitt des Fadens 12 vorhandenen Fasern entspricht.
Das Transportband 6 soll ausreichend lang sein, damit die Verjüngung des Saugbereiches 21 nicht zu spontan erfolgen muss.
Dank ihrer Perforation kann die Umfangsgeschwindigkeit der Auflosewalze 17 kleiner sein als bei denjenigen Auflösewalzen, wie sie beispielsweise beim Offenend-Rotorspinnen verwendet werden. Da das Ende des Faserbandes 2, der so genannte Faserbart, tief in die Zahngarnitur 18 hineingezogen wird, erfolgt ein intensives Auskämmen. Wegen des vorzugsweise negativen Brustwinkels der Zähne werden die Einzelfasern 4 am Ende des Saugbereichs 19 sehr schnell an die Sammelfläche 5 übergeben, da ein negativer Brustwinkel das Bestreben hat, die transportierten Einzelfasern 4 nach außen abzugeben.
Die Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 6 ist, wie bereits erwähnt, etwas größer als die Geschwindigkeit der durch die Auflösewalze 17 beschleunigten Einzelfasern 4. Die Umfangsgeschwindigkeit des Abzugswalzenpaares 13 ist wiederum etwas größer als die Umfangsgeschwindigkeit des Transportbandes 6. Dies bedeutet, dass die Einzelfasern 4 während des gesamten Spinnvorganges ständig etwas beschleunigt werden, was einer Parallellage der Einzelfasern 4 zugute kommt.
Der auf der Sammelfläche 5 abgelegte Faserschleier 7 ist mit seiner Anfangsbreite zunächst noch recht breit, wird aber auf dem Transportband 6 durch den sich verjüngenden Saugbereich 21 sukzessive seitlich eingeengt und so weitgehend verdichtet, dass er problemlos in die Dralldüse 11 eintreten kann.
Die Seitenkanten 23 und 24 der Saugöffnung 22 laufen derart V-förmig aufeinander zu, dass beide Seitenkanten 23 und 24 einen spitzen Winkel zueinander aufweisen. Die Anfangsbreite der Saugöffnung 22 definiert die Arbeitsbreite des Transportbandes 6 bzw. der Sammelfläche 5 und entspricht zunächst der Breite des von der Auflösewalze 17 abgenommenen Faserschleiers 7. Der Endbereich der Saugöffnung 22 ist nur noch ein relativ schmaler Saugschlitz 25, der an den zu verdichtenden Faserverband 8 angepasst ist.
Beim einleitend genannten Stand der Technik ist die Sammelfläche 5 praktisch nur an einem einzigen Punkt der Auflösewalze 17 dicht benachbart, so dass den von der Auflösewalze 17 an die Sammelfläche 5 zu übergebenden Einzelfasern 4 nur relativ wenig Zeit verbleibt, ihren neuen Platz in der Spinnvorrichtung zu finden. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird hier Abhilfe geschaffen, indem das Transportband 6 mit seiner Außenseite über einen gewissen Teilbereich den Umfang der Auflösewalze 17 umhüllt. Dadurch ist zum einen die Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 derjenigen der Auflösewalze 17 momentan gleich, während zum anderen auf Grund der teilweisen Umhüllung relativ viel Zeit verbleibt, dass die Einzelfasern 4 aus der Zahngarnitur 18 der Auflösewalze 17 herausgenommen und an die Sammelfläche 5 ü- bergeben werden können. Der Teilbereich kann dabei bevorzugt etwa der mittleren Stapellänge der Einzelfasern 4 entsprechen.
Wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich, sind die Randborde 26 und 27 der Auflösewalze 17 so breit ausgeführt, dass das Transportband 6 daran gut abgestützt wird. Der Durchmesser der Randborde 26 und 27 ist dabei etwas größer als der Außendurchmesser der Zahngarnitur 18.
In der Nähe der Drallldüse 11 ist für das Transportband 6 eine angetriebene vordere Umlenkwalze 28 vorgesehen, deren Umfangsgeschwindigkeit geringfügig größer ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Auflö-
sewalze 17. Die vordere Umlenkwalze 28 ist in Antriebsrichtung E angetrieben. Räumlich hinter und unterhalb der Auflösewalze 17umschlingt das Transportband 6 eine hintere Umlenkwalze 29.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, ist die eine Seitenkante 23 der Saugöffnung 22 in Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 und die andere Seitenkante 24 unter einem spitzen Winkel dazu angeordnet. Die eigentliche Verdichtung findet somit im Wesentlichen unter der Wirkung der schräg verlaufenden Seitenkante 24 statt, wobei die Einzelfasern 4 während des Verdichtungsvorganges an der Seitenkante 24 zu einem leichten Falschdrall etwas eingerollt werden. An der in Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 verlaufenden anderen Seitenkante 23 findet hingegen kein Einrollen statt.
Selbstverständlich könnten beide Seitenkanten 23 und 24 schräg zur Bewegungsrichtung A des Transportbandes 6 verlaufen, was jedoch den kleinen Nachteil hätte, dass dann an den Seitenkanten 23 und 24 die Einzelfasern 4 in entgegengesetzten Richtungen eingerollt würden.
Auf Grund der Besaugung des perforierten Transportbandes 6 besteht das Problem, dass das Transportband 6 von seinem theoretisch geometrischen Verlauf etwas zur Saugöffnung 22 hin abgelenkt wird. Das Transportband 6 hängt unter der Saugwirkung etwas durch. Wenn man die Saugöffnung 22 an den theoretischen Verlauf des Transportbandes 6 anpassen würde, dann bestünde die Gefahr, dass das Transportband 6 mit seiner Innenseite 30 an dem die Saugöffnung 22 aufweisenden Saugkasten 31 zum Anliegen kommen könnte. Es könnte sich dann eine Gleitreibung ergeben, die wegen der hohen Geschwindigkeit des Transportbandes 6 nicht mehr zulässig ist. Man müsste auch damit rechnen, dass sich die Oberfläche des Saugkastens 31 insbesondere neben der Saugöffnung 22 zu sehr abnutzt. Ergänzend zu den beschriebenen Maßnahmen ist daher vorgesehen, dass das Transportband 6 mit seiner
der Auflösewalze 17 abgewandten Innenseite 30 einen im Wesentlichen durchgehend gleichen Abstand a zur Saugöffnung 22 einhält. Dies kann dadurch geschehen, dass man dem Saugkasten 31 auf seiner dem Transportband 6 zugewandten Kontur eine Form gibt, die an den unter der Wirkung der Besaugung entstehenden Verlauf des Transportbandes 6 angepasst ist. Dadurch lässt sich auch der Abstand a zwischen dem Transportband 6 und der Saugöffnung 22 sehr klein halten. Im Idealfall kann man dann über die gesamte Länge der Saugöffnung 22 einen durchgehend im Wesentlichen konstanten Abstand a realisieren. Diese Maßnahme lässt sich dadurch unterstützen, dass der Saugkasten 31 entsprechend den Richtungen der Pfeile F und G verstellbar angeordnet ist. Der Saugkasten 31 ist somit bezüglich des Abstandes b zur Auflosewalze 17 einstellbar.
Die genannten Maßnahmen kann man dadurch unterstützen, dass der Abstand a des Transportbandes 6 zur Saugöffnung 22 durch unterschiedlich starkes Spannen des Transportbandes 6 veränderbar ist. Hierfür ist am zurücklaufenden Trum des Transportbandes 6 eine gemäß dem Doppelpfeil verstellbare Spannrolle 33 vorgesehen.
Für den Fall, dass das Transportband 6 dennoch zeitweilig an der zugeordneten Kontur 32 des Saugkastens 31 gleitet, wird der Saugkasten 31 an dieser Kontur 32 vorteilhaft mit einer Beschichtung armiert.