DE19815325B4 - Spinnmaschine mit Verdichtungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Spinnmaschine mit einer Verdichtungseinrichtung (26) für einen versteckten Faserverband (10, 10a, 10b) in oder zwischen einem Streckwerk und einer Drehungserteilungs- und Aufwindevorrichtung, mit einem perforierten Verdichtungselement (262), welchem innenliegend ein Saugelement (200) mit einer Absaugeinrichtung (201) zugeordnet ist, und mit einem aussenliegenden Schirm (30) im Wirkungsbereich des Saugelements (200), dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe h des Spalts zwischen dem Schirm (30) und dem Verdichtungselement (262) zwischen 0.5 und 3.5 mm, insbesondere 1.0 bis 2.0 mm und vorzugsweise 1.5 mm beträgt.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs, insbesondere eine Ringspinnmaschine.
• Eine Spinnmaschine dieser Gattung ist in der deutschen Patentanmeldung DE 44 26 24 A1 beschrieben, wonach ein Faserverband auf einer Verdichtungseinrichtung von einem Schirm abgedeckt wird, um die in die Verdichtungseinrichtung einströmende Luft zu konzentrieren.
• Zur Steigerung der Garnqualität sind die Komponenten der Verdichtungseinrichtung, so auch die Abschirmung, zu optimieren.
• Dieses Ziel wird durch eine Spinnmaschine erreicht, deren Verdichtungseinrichtung nach den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs ausgeführt ist. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.
• Die Verdichtungseinrichtung der Spinnmaschine ist in oder zwischen einem Streckwerk und einer Drehungserteilungs- und Aufwindevorrichtung angeordnet. Hauptbestandteil ist ein perforiertes Verdichtungselement, welchem innenliegend ein Saugelement mit einer Absaugeinrichtung zugeordnet ist. Aussenliegend mit Abstand zum Verdichtungselement ist ein Schirm im Wirkungsbereich des Saugelements vorgesehen, wobei die Spalthöhe zwischen dem Schirm und dem Verdichtungselement zwischen 0.5 und 3.5 mm, insbesondere 1.5 mm betragen kann. Die optimale Spalthöhe hängt von den geometrischen Bedingungen in der Verdichtungseinrichtung und von der Garnnummer des zu herstellenden Garns ab. Bevorzugt wird der Schirm in einem Abstand von weniger als 20 mm vom Klemmspalt zwischen zwei Walzen am Austritt des Streckwerks angeordnet. Der Schirm ist in Abzugsrichtung des Faserverbandes gegen das Saugelement um weniger als 20 mm, bevorzugt 10 mm und insbesondere 5 mm zu versetzen. Damit wird erreicht, dass abstehende Fasern im Faserverband nach dem Austritt aus dem Streckwerk rasch und mit einer zunehmenden Luftströmung erfasst werden, womit sich abstehende Randfasern an den Faserverband anlegen und im anschliessenden Drehungserteilungsprozess möglichst gut in den Faserverband eingebunden werden. Als Drehungserteilungseinrichtung dient bevorzugt eine Ringspinneinrichtung. Der Schirm überragt den Faserverband quer zu dessen Laufrichtung so weit, dass die in den Spalt zwischen Schirm und Verdichtungselement einströmende Luft möglichst quer zum Faserstrom und parallel zur Kondensierrichtung orientiert ist. Die Luft muss insbesondere am Beginn des Kondensiervorgangs von zwei Seiten jeweils von den Rändern des Schirms auf den Faserverband zuströmen. Insbesondere im noch nicht kondensierten Teil des Faserverbandes muss die Umgebungsluft parallel zur Oberfläche des Verdichtungselements quer auf den Faserverband zuströmen. Bei schräger Faserführung auf dem Verdichtungselement sind die im wesentlichen in Laufrichtung des Faserverbandes liegenden Ränder des Schirms so zu gestalten, dass der Schräglauf des Faserverbandes durch die Luftströmung unterstützt wird. Dies wird beispielsweise bei zwei auf einem Verdichtungselement in jeweils einer Saugzone laufenden Faserverbänden so erreicht, dass in einem Schirm auf der Zulaufseite des Faserverbandes in der Mitte eine Aussparung vorgesehen wird, so dass die angesaugte Luft insbesondere von der Aussparung her seitlich gegen die Faserverbände nach rechts und nach links strömt.
• Die Breite der Verdichtungszone ist durch Perforationen im Verdichtungselement einerseits und durch eine oder mehrere Saugöffnungen im Saugelement andrerseits gegeben. Die Breite der Verdichtungszone beträgt auf die Höhe des Spalts zwischen dem Verdichtungselement und dem Schirm bezogen bevorzugt zwischen 1 und 5. Der quer zur Förderrichtung des Faserverbandes jeweils einseitig gemessene Überstand des Schirms geteilt durch die erwähnte Spalthöhe soll grösser als 1, bevorzugt grösser als 2 und insbesondere grösser als 3 sein. Die Länge der Saugzone des Saugelements bzw. die Länge der Verdichtungszone auf dem Verdichtungselement beträgt bevorzugt zwischen 30 und 50 mm. Das Verdichtungselement kann als kreiszylindrische starre Trommel ausgeführt sein, welche die Ausgangswalze des Streckwerks ist, oder als endloses perforiertes Riemchen, das am Ausgang oder im Anschluss des Streckwerks durch eine Walze in Förderrichtung des Faserverbandes angetrieben ist. Jeweils im Inneren des Verdichtungselements befindet sich ein Hohlkörper mit einer im Verdichtungsbereich bwz. in der Saugzone gegen die Perforation im Verdichtungselement gerichteten Öffnung. Das Verdichtungselement ist am ganzen Umfang in der Breite der Verdichtungszone mit einer Vielzahl von bevorzugt kreisrunden Bohrungen im Durchmesserbereich zwischen 0.8 und 1.6 mm belegt, wobei die Bohrungen insbesondere in 1 bis 5 Reihen nebeneinander und in Förderrichtung des Faserverbandes versetzt angeordnet sind. Der Schirm erstreckt sich nach zwei Seiten vom Faserverband weg quer zu dessen Förderrichtung bevorzugt in einem Bereich, dessen Weite der einfachen bis fünffachen Spalthöhe zwischen Schirm und Verdichtungselement entspricht.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels im Detail beschrieben.
• Es zeigen:
• 1 Eine Seitenansicht einer Verdichtungseinrichtung quer zur Förderrichtung des Faserverbands in schematscher Darstellung
• 2 einen Meridianschnitt durch das Verdichtungselement in 1 im Bereich des Schirms
• 3 eine Draufsicht in Richtung des Pfeils bei 26 in 1
• 4a und 4b zwei Konfigurationen der Perforationen im Verdichtungselement in Relation zum Saugelement.
• Gemäss 1 wird ein Faserverband 10 von einem Klemmspalt zwischen einer Einlaufwalze 24 und einem Verdichtungselement 262 von einem nicht dargestellten Streckwerk abgeführt, wobei die Einlaufwalze 24 und das Verdichtungselement 262 die Austrittswalzen des Streckwerks sein können. In einem Abstand a vom Klemmspalt gemessen am Umfang des Verdichtungselements 262 ist ein Schirm 30 in einem Abstand h über dem Verdichtungselement 262 angeordnet, wobei die Vorderkante des Schirms 30 um das Mass b in Laufrichtung des Faserverbandes gegenüber dem Saugelement 200 versetzt angeordnet ist. Wie aus 1 zu ersehen ist, kann die Spalthöhe h in Förderrichtung des Faserverbandes nach unten allmählich abnehmen, wodurch die seitlich, d.h. in Achsrichtung der Walzen 24 und 28, in den Spalt zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262 einströmende Saugluft zunehmend konzentriert wird. Die Verdichtungseinrichtung 26 weist weiter ein Saugelement 200 im Inneren des Verdichtungselements 262 auf, mit einer Saugzone 200a, gebildet durch eine gegen eine Perforation im Verdichtungselement 262 gerichtete Öffnung, durch welche Umgebungsluft durch die Perforation des Verdichtungselements angesaugt und durch eine Absaugeinerichtung 201 abgezogen wird. Der Faserverband 10 verlässt die Verdichtungszone 264 durch einen Klemmspalt zwischen dem Verdichtungselement 262 und einer Auslaufwalze 28, worauf der Faserverband durch die Wirkung der nicht gezeigten Drehungserteilungseinrichtung zu einem Garn 12 eingedreht wird.
• 2 zeigt das Verdichtungselement 262 im Meridianschnitt, darunter das Saugelement 200 und darüber den Schirm 30, sowie den Faserverband 10a auf der äusseren Oberfläche des Verdichtungselements 262. Die gemäss Pfeilen bei 30 und 262 seitlich einströmende Luft tritt durch die Perforation 266 in der Verdichtungszone 264 des Verdichtungselements 262, weiter durch eine Öffnung in der Saugzone 200a des Saugelements 200 gemäss Pfeilen unterhalb der Perforation 266. Der Rand des Schirms 30 überragt die Verdichtungszone 264 mit der Perforation 266 seitlich nach rechts und nach links um das Mass u, wodurch sich ein Kanal zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262 ergibt, durch welchen die einströmende Luft quer auf den Faserverband 10a gerichtet ist. Dadurch können abstehende Randfasern des Faserverbandes 10 sich an diesen anlegen. Die Perforation 266 erstreckt sich im Verdichtungselement 262 über eine Breite m, während die Breite der Saugzone 200a durch das Mass k gekennzeichnet ist.
• Wie in 3 schematisch angedeutet ist, können zwei Faserverbände 10a, 10b über ein Verdichtungselement 262 geführt sein, wobei die Förderrichtung des Faserverbandes 10a bzw. 10b schräg zur Achse des Verdichtungselements, d.h. unter einem Winkel > 90°, liegt. Der Schirm 30 überdeckt beide Faserverbände 10a und 10b, wobei eine Aussparung 30a zwischen den Faserverbänden auf der Eintrittsseite der Faserverbände vorzusehen ist, damit von dieser Aussparung 30a Umgebungsluft möglichst quer zur Laufrichtung der Faserverbände 10a und 10b nach unten in den Spalt zwischen dem Schirm 30 und dem Verdichtungselement 262 einströmen kann. Die Saugzone 200a ist mit gestrichelten Linien angedeutet. Sie erstreckt sich über Länge l in Richtung des Faserverbandes 10a unterhalb desselben. Das Saugelement 200 weist eine Saugzone 200a auf, welche in Förderrichtung des Faserverbandes 10 unter einem Winkel von 90° oder > 90° zur Achse des Verdichtungselementes 262 liegt, gemessen in der Projektion der Verdichtungseinrichtung 26 quer zur Achse des Verdichtungselements 262.
• In 4a erstreckt sich die Perforation 266 über eine grössere Breite als die Saugzone 200a, so dass der Schirm 30 um das Mass u vom Rand der Saugzone 200a bzw. über die Verdichtungszone hinaus erstreckt. Die Verdichtungszone 264 ist in diesem Fall auf die Breite der Saugzone 200a beschränkt. Anders ergibt sich gemäss 4b die wirksame Breite der Verdichtungszone 264 aus der Weite m der Perforation 266, obwohl sich die Breite der Saugzone k über einen grösseren Bereich erstreckt. In diesem Fall überragt der Schirm 30 die Verdichtungszone 264 seitlich um das Mass u, wobei das Mass u einen Wert bis zur fünffachen Spalthöhe h annehmen kann.
• Aus der beiliegenden Legende ergeben sich bevorzugte Werte für die erwähnten Abmessungen absolut bzw. im Verhältnis zueinander. Die angegeben Masse gelten für einen Garnnummernbereich Ne = 10 ... 80. Mit einer Verdichtungseinrichtung gemäss dieser Beschreibung ergeben sich Qualitätswerte für derart hergestellte Garn, welche weit über jenen beispielsweise konventioneller Ringspinnmaschinen liegen.

10

Faserverband 10a, 10b

12

Garn

26

Verdicht.-Einrichtung

24

Einlaufwalze

28

Auslaufwalze

30

Schirm

30a

Aussparung

200

Saugelement

200a

Saugzone

201

Absaugeinrichtung

262

Verd.-Element

264

Verd.-Zone

266

Perforation

a

Abstand Klemmlinie Einlaufwalze/Schirm ≤ 20 mm

b

Versatz Schirm gg. Saugelement ≤ 20, 10, 5 mm

A

Achse des Verd.-Elements

w

Winkel zwischen Saugzone und A in Projektion 3

h

Höhe des Spalts zwischen Schirm und Verdichtungselement

0.5 ... 1.0, 1.5, 2.0 ... 3.5 mm

k

Breite Saugzone (1 ... 5) h

m

Breite Verdichtungszone (1 ... 5) h

u

Überstand Schirm gegenüber Verdichtungszone (1 ... 5) h

Claims (13)

1. Spinnmaschine mit einer Verdichtungseinrichtung (26) für einen versteckten Faserverband (10, 10a, 10b) in oder zwischen einem Streckwerk und einer Drehungserteilungs- und Aufwindevorrichtung, mit einem perforierten Verdichtungselement (262), welchem innenliegend ein Saugelement (200) mit einer Absaugeinrichtung (201) zugeordnet ist, und mit einem aussenliegenden Schirm (30) im Wirkungsbereich des Saugelements (200), dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe h des Spalts zwischen dem Schirm (30) und dem Verdichtungselement (262) zwischen 0.5 und 3.5 mm, insbesondere 1.0 bis 2.0 mm und vorzugsweise 1.5 mm beträgt.
2. Spinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (30) zum Klemmspalt zwischen einer Einlaufwalze (24) und dem Verdichtungselement (262) um das Mass a ≤ 20 mm versetzt ist.
3. Spinnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (30) gegen das Saugelement (200) in Abzugsrichtung eines Faserverbands (10) auf dem Verdichtungselement (262) gemessen um das Mass b ≤ 20 mm versetzt ist, bevorzugt b ≤ 10, insbesondere b ≤ 5 mm.
4. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite m der Verdichtungszone bezogen auf die Höhe h des Spalts m/h = 1 ... 5 beträgt.
5. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite k der Saugzone des Saugelementes (200) bezogen auf die Höhe h des Spalts k/h = 1 ... 5 beträgt.
6. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der quer zur Förderrichtung des Faserverbandes (10) jeweils einseitig gemessene Überstand u des Schirms (30) gegenüber der Breite m der Verdichtungszone (264), bezogen auf die Höhe h des Spalts, u/h > 1 und bevorzugt > 2 und insbesondere > 3 ist.
7. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Saugzone (200a) des Saugelements (200) 30 bis 50 mm beträgt.
8. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (262) eine kreiszylindrische Trommel ist, welche die Ausgangswalze des Streckwerks ist.
9. Spinnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (262) ein endloses Riemchen ist, das am Ausgang oder im Anschluss an ein Streckwerk durch eine Walze in Förderrichtung des Faserverbandes (10) angetrieben ist.
10. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdichtungselement (262) in der Verdichtungszone (264) mit einer Vielzahl von kreisrunden Bohrungen im Durchmesserbereich 0.8 bis 1.6 mm belegt ist, insbesondere in 1 bis 5 Reihen nebeneinander.
11. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass überein Verdichtungselement (262) mit 2 Saugzonen (200a) zwei Faserverbände (10a, 10b) geführt sind.
12. Spinnmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (30) an der entgegen der Förderrichtung des Faserverbandes (10) liegenden Kante zwischen zwei Faserverbänden (10a, 10b) eine die wirksame Breite des Schirms verringernde Aussparung (30a) aufweist.
13. Spinnmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Saugelement (200) eine Saugzone (200a) aufweist, welche in Förderrichtung des Faserverbandes (10) unter einem Winkel w von 90° oder > 90° zur Achse des Verdichtungselementes (262) liegt, gemessen in der Projektion der Verdichtungseinrichtung (26) quer zur Achse A des Verdichtungselements (262).