DE2328611C2

DE2328611C2 - Faseraufl¦sevorrichtung für eine OE-Rotorspinneinheit

Info

Publication number: DE2328611C2
Application number: DE2328611A
Authority: DE
Inventors: Vavlav Dipl.-Ing. Brynda; Frantisek Dipl.-Ing. Hortlik; Jan Usti Nad Orlici Junek; Zdenek Korbarsch; Ludmilla Linhartova; Vladimir Dipl.-Ing. Ohlidal; Josef Dipl.-Ing. Ripka; Milosch Usti nad Orlici Vetscherscha; Valav Letohrad Vobornik
Original assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Current assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Priority date: 1972-06-08
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1985-12-05
Also published as: CS168160B1; DE2328611C3; DE2328611A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Faserauflösevorrichtung für eine OE-Rotorspinneinheit gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Beim OE-Spinnen ist eine Faserauflösevorrichtung erforderlich, die das Auflösen des vorgelegten Faserbandes in einzelne Fasern und deren regelmäßiges Be fördern bis in den Rotor sicherstellt Der Erfindung liegt ein auf mechanischem Prinzip beruhende Faserauflösevorrichtung mit einer Auflösewalze zugrunde. Diese Auflösewalze erfüllt im Wesentlichen zwei unterschiedliche Punktionen. Die erste besteht darin, daß die Fasern vom vorgelegten Faserband ausgekämmt und festgehalten werden. Eine zweite Funktion ist es, an einer bestimmten, vom Auskämmpunkt entfernten Stelle diese Fasern freizugeben und dem Luftförderstrom zur Förderung durch den Speisekanal in den Rotor zu übergeben.

Mit steigenden Forderungen hinsichtlich der Leistung der Spinneinheiten machen sich bei den bisher bekannten Lösungen der sogenannten Faserabnahmebereiche, d.h. der Stellen an denen die Fasern vom Belag der Auflösewalze losgelöst, bzw. abgenommen werden, gewisse Funktionsbegrenzungen bemerkbar, die ein unzulängliches Abnehmen zur Folge haben. Dieses führt zu einer steigenden Anzahl der mit der Auflösewalze umlaufenden Fasern, was zur Erhöhung der Zahl der Verstopfungen der Auflösewalze beiträgt Ein nicht vollkommenes Loslösen der Fasern verursacht auch einen verstärkten Verschleiß der inneren Wände des Gehäuses der Faserauflösevorrichtung in dem die Auflösewalze rotiert, und insbesondere im Faserabnahmebereich an der Abscnlagkante. Zum besseren Abnehmen der Fasern muß für die Auflösewalze ein Belag mit einem größeren Winkel der vorderen Kante der Verzahnung eingesetzt werden. Dies stellt jedoch keine ausreichende Maßnahme dar. Zum guten Abnehmen der Fasern müssen weitere Bedingungen eingehalten werden.

Es ist eine Faserauflösevorrichtung mit einem sogenannten »geraden Kanal« bekannt, welche in der DE-AS 15 10 998 beschrieben wird. Die Luftzuführung in den Faserabnahmebereich erfolgt dabei durch eine direkte Verbindung von der Atmosphäre aus. Diese Einrichtung arbeitet mit einem Spinnrotor und erfordert für eine zuverlässige Funktion, daß die Luftgeschwindigkeit im geraden Kanal größer ist, als die Umfangsgeschwindigkeit der Spitzen des Belages der Auflösewalze. Bei den üblichen Umfangsgeschwindigkeiten des Belages von 20—30 m · s~' ist es notwendig, minimal eine Luftgeschwindigkeit von 30—40 m · s~' zu erreichen. Bei den üblichen, wirtschaftlich möglichen Saugleistungen der Spinnrotoren und einer bestimmten notwendigen Breite der Auflösewalze für die einwandfreien Auflösung des Bandes werden dann im Abschnitt des Faserabnahmebereichs sehr kleine Querschnitte des geraden Kanals erreicht So wird bei dieser Ausführung für den Faseraustritt ein enger Raum gebildet Die Fasern prallen, durch ihre natürliche Tendenz vom Belag auszutreten, auf die Kanalwand gegenüber dem Belag. Bei dem eingeschränkten Querschnitt des Kanals ist auch die Größe des Mittelpunktswinkels des Sektors des Faserabnahmebereichs stark beschränkt und die nicht abgenommenen Fasern stoßen häufig auf die Abschlagkante. Dazu kommen noch die abgelösten Fasern, die von der gegenüberliegenden Wand zurückgeworfen werden. Ein Beweis dafür sind die abgenutzten Kamen der Abschlagkante und der Kanalwände nach einem längeren Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Anordnung für den Faserabnahmebereich zu finden, der durch die Faserausflugskante des Luftzuführkanals und die Abschlagkante am Eingang des Spcisekanals abgegrenzt ist, damit die aus dem Belag austretenden Fasern der Auflösewalze nur eine kleine Streu-

ung haben und nicht an die gegenüberliegende Wand des Speisekanals und die Anschlagkante stoßen und ohne Deformationen durch den Speisekanal in den Rotor Obergehen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einer gattungsgemäßen Faserauflösevorrichtung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale.

Ein Vorteil der Ausführung nach Anspruch 1 besteht darin, daß τχ die Abnutzung der Abschlagkante in weitem Maße herabsetzt Die Fasern treten mit kleiner Streuung aus und stoßen nicht an die Wände des Speisekanals, wodurch die Form der aufgelösten Fasern nicht gestört wird.

Ein Vorteil der Ausführung nach Anspruch 2 ist darin zu sehen, daß die Möglichkeit geschaffen wird, den Strom der zugeführten Luft entweder näher zur Wand, die der Auflösewalze gegenüberliegt oder näher zu ihrem Belag in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl zu richten.

Ein Vorteil der Ausführung nach Anspruch 4 besteht in der Möglichkeit, die Flugbahnfasern von der Abschlagkante weg einzustellen.

Der Vorteil der Ausführung nach Anspruch 5 ermöglicht es, durch die geeignete Unterbringung des Zuführungs- und Abführungsluftkanals in der gegenüberliegenden Wand wie auch durch die Bemessung des Überdruckes oder Unterdruckes den Fluß der vereinzelten Fasern zu beeinflussen.

Der Vorteil der Ausführung nach Anspruch 6 ist darin zu sehen, daß bei den bekannten, geraden und sich verengenden Förderkanälen durch die nachträgliche Unterbringung einer Einlage in einfacher Weise die erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden können.

Einige Ausführungsbeispiele der Einrichtungen gemaß der Erfindung sind schematisch in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und werden im folgendem näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Schnittes der Faserauflösevorrichtung zur Erläuterung der Posilion des Faserabnahmebereiches;

F i g. 2 eine Darstellung eines Schnittes durch den Faserabnahmebereich einer Faserauflösevorrichtung mit einer Darstellung der Flugbahn der Fasern und mit dem Streuungsfeld;

F i g. 3 eine Kurve der Verteilung der Faserhäufigkeit im Streuungsfeld;

F i g. 4 einen Schnitt durch den Faserabnahmebereich mit der Flugbahn der Fasern, welche durch die Mitte der Mündung des Speisekanals geht; so

Fig.5 eine schematische Darstellung der geometrischen Parameter des Faserabnahmebereiches;

F i g. 6 eine Darstellung des Faserabnahmebereiches, in den die Luft mittels eines Kanals zugeführt wird, der einen kleineren Querschnitt besitzt als der kleinste Querschnitt des Faserabnahmebereiches;

F i g. 7 eine Darstellung der Ausführung gemäß F i g. 6 mit einer anderen Lage des Luftzuführkanals;

F i g. 8 einen Schnitt durch den Faserabnahmebereich, in den die Luft über eine in ihrer Lage verstellbare ω Blende eintritt;

Fig.9 ein Schnitt des Faserabnahmebereiches, dessen Wand gegenüber der Auflösewalze mit öffnungen zur Luftzufuhr versehen ist;

Fig. 10 ein Schnitt durch den Faserabnahmebereich, dessen Wand gegenüber der Auflösewalze mit öffnungen Tür die Abführung von Luft versehen ist;

F i β. 11 ein Schnitt durch den Faserabnahmebereich.

der in dem geraden Kanal mit sich verjüngenden Querschnitt gebildet ist;

F i g. 12 einen schematischen Senkt durch den Faserabnahmebereich mit einer Faserflugbahn und deren Tangente im Bereich der Abschlagkante.

In der in F i g. 1 dargestellten Spinneinheit ist der Körper 1 der Faserauflösevorrichtung an den Spinnrotor 2 angesetzt Das Faserband 3 tritt durch den Verdichter 4 mit Hilfe eines Lieferzylinders 5 mit einem Drucktisch 6 in die Faserauflösevorrichtung ein, in deren zylinderförmigem Hohlraum 7 die mit einem Belag 13 versehene Auflösewalze 8 angebracht ist, die um ihre Achse 9 rotiert Der Hohlraum 7 ist unterbrochen und geöffnet für den Austritt der Fasern 12 durch den Faserabnahmebereich 10, der auf einer Seite durch die Faserausflugskante 11 der Fasern 12 vom Belag 13 und auf der anderen Seite durch die Abschlagkante 14 begrenzt ist

Ferner wird der Abnahmebereich 10 durch den Belag 13 und durch die Wand 15 gegenüber dem Belag 13 begrenzt An der Faserausflugskante 11 ist vor dem Abnahmebereich 10 ein Luftzuführkanal 16 angeordnet Die Luft kann hier, wie bekannt, entweder von der Umgebung zugeführt werden, oder vom Zirkulationssystem der technologischen Luft Die Mündung 17 des Kanals 16 ist schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt An den Abnahmebereich 10 schließt sich der Speisekanal 18 im Bereich der Abschlagkante 14 an. Die Mündung 19 des Speisekanals 18 ist schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Aus den Fasern 12 wird im Rotor 2 in bekannter Weise ein Garn 20 gebildet, das mittels Abzugswalzen 38 und 39 abgezogen und auf eine Spule 40 aufgewickelt wird.

In F i g. 2 ist außer den aus F i g. 1 bekannten Elementen die Flugbahn 21 der Fasern dargestellt die aus der oberen Walzenfläche 22 des Belages 13 austritt. In der Umgebung sind ferner die untere Streugrenze 23 und die obere 24 Streugrenze des Faserstromes gekennzeichnet.

In Fig.3 ist schematisch die Kurve 211 der Verteilung der Faserhäufigkeit im Streufeld dargestellt, die der in F i g. 2 dargestellten Situation entspricht.

In F i g. 4 ist ein Spezialfall der Flugbahn 21 dargestellt die eine solche Eigenschaft hat, daß sie die Höhe des Speisekanals 18 am Ort seiner Mündung 19 in zwei gleiche Abschnitte Z teilt.

Nach F i g. 5 schneidet die zur oberen Walzenfläche 22 des Belages 13 tangentiale Ebene 25 die Wand 15 in einer Schnittlinie 26. Die Entfernung der Mündung 17 von der Ausmündung 19 ist die Länge L 17—19 im Abnahmebereich 10 und die Enfernung der Mündung 17 vom Schnittpunkt 26 ist als die Länge L 17—26 gekennzeichnet Der Mittelpunktswinkel D, der dem Abnahmebereich zugehört wird in den Winkel A und B=D-A unterteilt Die Geschwindigkeit des Luftstromes ist v_v und die Umfangsgeschwindigkeit der Auskämmrolle v_t. In F i g. 6 hat der Kanal 16 zur Luftzuführung in der Mündung 17 einen kleineren Querschnitt als der minimale Querschnitt im Abnahmebereich 10.

Gemäß F i g. 7 ist der Kanal 16 zur Luftzuführung in der Nähe der Wand 15 angebracht.

In Fig.8 wird der Lufteintritt in den Abnahmebereich 10 mittels einer regelbaren Blende 28 mit der öffnung 29 beeinflußt, welche in Führungen 30 und 31 verschiebbar ist

Die Einrichtung in F i g. 9 ist mit öffnungen 32 zur Luftzuführung in den Abnahmebereich 10 versehen, die zwischen der Mündung 17 und der Ausmündung 19 in

der Wand 15 angebracht sind.

In F i g. 10 sind in der Wand 15 öffnungen 33 für die Abführung der Luft vom Abnahmebereich 10 angebracht.

Gemäß Fig. 11 wird der Kanal 16 und die Faseraus- s flugskante 11 mittels einer Einlage 35 im Durchlaufkanal 34 mit sich verjüngendem Querschnitt gebildet.

Gemäß Fig. 12 hat die Tangente 37, die zur Faserflugbahn 21 im Punkt 36 geführt wird, welcher ein Schnittpunkt der Faserflugbahn 21 und der Ausmündung 19 ist, eine mit der Richtung des Speisekanals 18 parallele Richtung.

Die Abnahme der Fasern 12 vom Belag 13 der Auflösewalze 8 wird dadurch verbessert, daß durch eine geeignete Anordnung des Abnahmebereiches 10 und mit einer geeigneten Geschwindigkeit und einem geeignetem Bild der Strömung in diesem Abnahmebereich 10 die Faserflugbahn 21 beeinflußt wird. Dabei treten die Fasern 12 aus dem Belag 13 in solch einer Weise aus, daß die Fasern 12 eine nur kleine Streuung haben und praktisch nicht auf die Wände 15 und auf die Abschlagkante 14 stoßen. Aufgrund einer ermittelten Flugbahn 21 der Fasern 12 kann die Anordnung der Wand 15, der Wände des Speisekanals 18 und der Abschlagkante 14 so gewählt werden, daß die erwähnten Wände mit der Abschlagkante 14 außerhalb der Streugrenzen 23 und 24 liegen. Gemäß des Verteilungsdiagramms der Faserhäufigkeit um die Flugbahn 21 in F i g. 3 folgt, daß ungefähr 1 % der Fasern 12 diese Bedingung nicht erfüllt. Die Wand 15 braucht im allgemeinen keine ebene Form zu haben und kann z. B. konvex oder konkav sein, wie es in F i g. 2 und 3 dargestellt ist.

Wenn die Flugbahn 21 der Fasern 12 auf die Mitte der Ausmündung 19 des Speisekanals 18 gerichtet ist (F i g. 4), wird der Aufprall der zerstreuten Fasern 12 auf die Wand 15 und die Abschlagkante 14 auf ein Minimum herabgesetzt

Hat die Flugbahn 21 die Eigenschaft, daß ihre Tangente 37 im Punkt 36 parallel zur Richtung des Speisekanals 18 — oder seiner Achse — ist, ""ie eine Verbindung der Mitten der Querschnitthöhen des Speisekanals 18 bildet, sind die Fasern 12 optimal in den Speisekanal 18 gerichtet. Es treten dann praktisch keine Anstöße der Fasern 12 auf die Wände des Speisekanal 18 ein.

Die natürliche Tendenz der Fasern 12 in einem ruhigen Milieu ist es, in der Tangentenrichtung zum Belag 13 an der Ausflugskante 11 auszutreten. Auch bei Luftgeschwindigkeiten, die kleiner waren als die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze 8 sind bei dem Abnehmen der Fasern 12 erfolgreiche Resultate erhalten worden. Zum Beispie! war bei einer Geschwindigkeit Vi=20m-s~¹ und einer Luftgeschwindigkeit von Vv= 163 m · s-' die Flugbahn der Fasern 12 bei der Ausmündung 19 mit einer Querschnittshöhe von 12 mm, 1 mm von der Mitte in die obere Hälfte der Querschnittshöhe gerichtet Dieses wurde bei einer Winkelgröße A=20° erzielt

Es ist festgestellt worden, daß es vorteilhaft ist wenn der Winkelwert A im Bereich 0° bis 20° gewählt wird — siehe F i g. 5, wobei sich der Wert von A = IO" als sehr vorteilhaft gezeigt hat Dieser Wert muß dem Charakter der Fasern 12 und dem benutzten Belag 13 der Auflösewalze 8 angepaßt werden.

Bei der Benutzung von verschiedenartigen Belägen 13, wie z. B. Sägezahn, Nadeln, Nägel, hat sich gezeigt daß es vorteilhaft ist wenn der Winkel B größer ist, als der Winkel A und der Mittelpunktswinkel D=A + B größer ist als 50°, mit Vorteil dann 60° bis 70°. Dadurch werden die Herstellungsungenauigkeiten des Belages 13 beseitigt und die Anzahl der Anschläge der zerstreuten Fasern 12 auf die Abschlagkante 14 herabgesetzt

Ein sehr gutes Hilfmittel für eine richtige Wahl der Entfernungen der Wand 15 vom Belag 13 ist die Bedingung, daß die Entfernung L 17—26 gleich oder größer ist als die Entfernung L 17—19.

Bei den Belägen 13, die sehr leicht die Fasern 12 auflösen, hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, den Kanal 16 für die Luftzuführung in der Nähe der Faserausflugskante 11 anzuordnen, wobei der Querschnitt des Kanals 16 für die Luftzuführung kleiner gewählt wird, als der kleinste Querschnitt im Abnahmebereich 10, wie es in F i g. 6 dargestellt ist Damit wird ein Luftstrom hervorgerufen, der aus dem Kanal IS für die Luftzuführung im Abnahmebereich 10 austritt und in den Anfangsphasen des Abnehmens wirkt. Durch eine geeignete Form der Flugbahn 21 gemäß der angeführten Prinzipien wird das Heranfliegen der Fasern 12 an die Wand 15 verhindert.

Demgegenüber ist bei den Belägen 13, die eine erniedrigte Auflösungsfähigkeit für die Fasern 12 haben, gemäß Fig. 7 vorgesehen, einen Kanal 16 für die Luftzuführung mit einem in der Nähe der Wand 15 verkleinerten Querschnitt zu benutzen, womit ein Strömungsbild im Abnahmebereich 10 erzielt wird, mit welchem sich die Flugbahn 21 in der Anfangsphase auf einen längeren Abschnitt der Tangente 25 anschließt und erst näher an der Wand 15 auf die Fasern 12 ein intensiver, durch einen mit der Wand 15 parallelen Strom eingewirkt wird.

Mittels einer Blende 28 mit der öffnung 29 nach Fig.8, die in der Mündung 17 des Kanals 16 für die Luftzuführung angebracht ist, kann durch das Verschieben in der Führung 30 eine angepaßte Lage der öffnung 29 für den Lufteintritt in den Abnahmebereich 10 eingestellt werden und somit ein passendes Strömungsbild in diesem Bereich für verschiedene Materialien der Fasern 12 und Beläge 13 der Auflösewalze 8 gebildet werden. Jc nach der Lage der öffnung 29 wird aus einer größeren oder kleineren Entfernung von der Faserausflugskante

11 mit intensivem Luftstrom auf die aufgelösten Fasern

12 gewirkt

Die.Einrichtung in F i g. 9 stellt eine weitere Möglichkeit der Beeinflussung des Strömungsbildes im Abnahmebereich 10 dar, die durch Seitenströme der Luft von den öffnungen 32 erreicht wird. Die Luftzuführung durch diese öffnungen 32 kann entweder zwangsläufig von der äußeren Quelle der Druckluft abhängig sein oder es kann Luft sein, die z. B. durch den Spinnrotor 2 in den Abnahmebereich gesaugt wird. Durch eine solche Anordnung wird die Entfernung des Fasersirofries von der Wand 15 erreicht Eine solche Anordnung ist für Beläge 13, weiche die Fasern 12 leicht auflösen, und für eine hohe Umdrehungszahl der Auflösewalze 8 geeignet

Die Entfernung des Faserstromes 12 von der Abschlagkante 14 kann auf der anderen Seite gemäß Fig. 10 mittels Luftströmen erreicht werden, die durch die öffnungen 33 vom Abnahmebereich 10 weggeleitet werden. Die durch diese öffnungen 33 abgeführte Luft muß mittels einer äußeren Unterdruckquelle abgesaugt werden.

Die Einrichtung nach F i g. 11 stellt eine vom Herstellungsstandpunkt einfache Ausführung des Abnahmebereiches 10 dar, da der Abnahmebereich 10 durch eine Einlage 35 im Durchlaufkanal 34 gebildet ist Dieser Durchlaufkanal 34 hat einen allmählich sich verjüngenden Querschnitt und kann sehr einfach aus einem Guß-

stück oder aus Spritzguß hergestellt werden. Die bekannte Ausführung dieses Kanals 34 kann nach Ergänzung mit der Einlage 35 die erfindungsgemäßen Verhältnisse herbeiführen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

10

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Claims

Patentansprüche:

1. Faserauflösevorrichtung für eine OE-Rotorspinneinheit mit einer in einem Gehäuse umlaufen- den Auflösewalze, mit einem durch das Gehäuse führenden Luftzufuhrkanal der im Bereich der Faserablösezone in einem zum Rotor führenden Speisekanal übergeht, wobei die Auflösewalze mit ihrem Belag in die Faserablösezone hineinragt, die von der Faserausflugskante nach der einen Seite um einen Winkel A bzw. von der Abschlagkante nach der anderen Seite um einen Winkel B zur Senkrechten durch den Auflösewalzenmittelpunkt auf die dem Belag gegenüberliegende Wand begrenzt ist, wobei die beiden Winkel A und B zusammen einen Zentriwinkel D bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel A 0° bis 20° und der Zentriwinkel D 50° bis 70° beträgt, daß der Luftzuführkanal (16) einen kleineren Querschnitt als der minimale Querschnitt des Speisekanals (18) in unmittelbarer Nähe der Abschlagkante (14) hat und daß die Entfernung (L 17—19) zwischen den senkrechten Projektionen der Faserausflugskante (U) und der Abschlagkante

(14) auf die Wand (15) gegenüber dem Belag (13) kleiner ist als die Entfernung (L 17—26) zwischen dem Schnittpunkt (26) der Tangente (2S) mit dieser Wand (15) und der senkrechten Projektion der Ausflugskante (11) auf diese Wand (15).

2. Faserauflösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzuführkanal (16) mit einer einstellbaren Blende (28) mit Austrittsöffnung (29) versehen ist, deren lichter Querschnitt kleiner ist als der kleinste Querschnitt des Faserabnahmebereiches (10) zwischen Belag (13) und Wand (15).

3. Faserauflösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der gegenüber dem Belag (13) der Auflösewalze (8) befindlichen Wand

(15) mindestens eine luftzuführende öffnung (32) angeordnet ist.

4. Faserauflösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der gegenüber dem Belag (13) der Auflösewalze (8) befindlichen Wand (15) mindestens eine luftabführende öffnung (33) angeordnet ist

5. Faserauflösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der gegenüber dem Belag (13) der Auflösewalze (8) befindlichen Wand (15) des Speisekanals (18) mindestens eine luftzuführende und mindestens eine luftabführende öffnung (32 bzw. 33) angeordnet sind.

6. Faserauflösevorrichtung nach den Ansprüchen 1,3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Luftzuführungskanal (16) eine Einlage (35) zum Vermindern seines Profiles im Bereich der Faserausflugskante

(11) angeordnet ist.