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Die
Erfindung betrifft eine Spinnmaschine mit Kondensationsstuffe nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Bei
einem bekannten Ringspinnverfahren bzw. bei einer bekannten Ringspinnmaschine
dieser Art (
DE 39 27
936 A1 ; textil praxis international 1993, September, Seiten
684–686)
werden ein oder parallel zwei Flyerbänder zu je einer Hälfte eines
Ringspinnstreckwerks geführt,
um dort mit üblichen
Verzugswerten verzogen und anschließend ohne weiteren Verzug der
aerodynamischen Verdichtung der Fasern auf einer perforierten Saugwalze
zugeführt
zu werden. Bei dem bekannten Verfahren findet also ein aerodynamisch
kompaktes Verdichten des Faserbandes auf der Oberfläche der
perforierten Saugwalze bzw. -trommel statt, wobei sich die Trennung
der Prozesse des Verzugs sowie der Kondensierung der Fasern positiv
auswirkt. Zum Zwecke des Verdichtens wird der fertigverstreckte
Faserverband, der auf der Oberfläche
der Saugtrommel durch einen Saugluftstrom gehalten wird, in deren
axialer Richtung ausgelenkt, so daß innerhalb des Faserverbandes eine
parallele, gestreckte Ausrichtung der Fasern sowie durch gegenseitige
Anlagerung der Individualfasern mittels einer Querbewegung eine
Bündelung
erfolgt. Im allgemeinen unterstützt
ein Blasluftstrom mit seiner Aufprallwirkung auf die Oberfläche den
durch die Saugwirkung eingeleiteten Vorgang, so daß sich die
vereinzelten Fasern während
ihres Transportes zur Klemmlinie für den Eindrehvorgang in einem
stabilen Gleichgewicht zwischen den angreifenden Luftströmungen befinden.
Mit besonderem Vorteil läßt sich
die vorliegende Erfindung auch bei dem Ringspinnverfahren und der
Ringspinnmaschine nach der gleichzeitig eingereichten Anmeldung
mit dem Titel "Ringspinnverfahren
und Ringspinnmaschine"
DE 4426249 A1 verwenden,
wo der Blasluftstrom durch geeignete Luftleitmittel ersetzt ist.
Der Inhalt dieser Parallelanmeldung wird hiermit durch Bezugnahme auch
zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht.
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Durch
die aerodynamische Verdichtung der Fasern, die dem Hochverzug folgt,
wird ein Kompaktfaserstrang von rund 1 mm Breite oder weniger erzielt,
welche gleichzeitig die Basis des sich an den Drehungssperrspalt
anschließenden
Spinndreiecks bildet. Damit reduziert sich konsequenterweise auch die
Höhe des
Spinndreiecks. Somit kann durch die Tatsache der aerodynamischen
Bündelung
der Fasern Einfluß auf
die Eindrehung des Faserverbandes genommen werden.
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Üblicherweise
werden bei Ringspinnmaschinen Drei-Zylinder-Streckwerke verwendet, wobei das am
Beginn des Hochverzugsfelds vorgesehene mittlere Zylinderpaar im
allgemeinen mit Doppelriemchen ausgerüstet ist, die bis nahe an den
Eintrittsspalt des Ausgangswalzenpaars reichen.
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Die
Verzüge
von mit einer Flyerlunte gespeisten Drei-Zylinder-Streckwerken liegen
je nach Garnfeinheit bei 25- bis 50-fach, wobei die höheren Verzüge feineren
Garnnummern entsprechen. Man hat auch schon zwischen den Enden der
Riemchen im Hauptverzugsfeld und dem Klemmspalt zwischen den Ausgangszylindern
des Streckwerks mechanische Kondensoren zur Bündelung des Faserverbandes
verwendet (
DE 41 32
919 A1 ;
DE
41 41 237 A1 ). Die hierdurch erzielbare Verbesserung der
Garnqualität
ist jedoch begrenzt, da die Reibung der einzelnen Fasern an den
Führungselementen
des Kondensors zu Unregelmäßigkeiten
im Garnverband führt.
Aus diesem Grunde stellen Kondensoren am Ende des Hauptverzugsfeldes
noch kein optimales Mittel zur sprunghaften Verbesserung der Garnqualität dar.
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Um
den Verschleiß innerhalb
des Mehrfach-Streckwerks herabzusetzen, ist im allgemeinen vor demselben
eine Changiervorrichtung vorgesehen, welche den in das Mehrfach-Streckwerk
eintretenden Faserverband über
eine Breite von etwa 6 bis 10 mm mit einer zeitlichen Periode von
größenordnungsmäßig 1 min
changieren lässt.
In einem derartigen Fall ist es jedoch problematisch, eine als Schrägschlitz
ausgebildete Saugzone zu verwenden, welche den grundsätzlichen
Vorteil aufweist, dass der Faserverband an der in Förderrichtung
gesehen vordere Kante des Schrägschlitzes
sowohl aerodynamisch als auch mechanisch gebündelt wird.
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Durch
die Changierung wird die Wirkung des Schrägschlitzes zeitlich verändert, da
sich der Faserverband mehr oder weniger lang an der vorderen Kante
entlang bewegt.
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Die
AT 397 670 B und
die
US 5,085,046 offenbaren
jeweils einander sehr ähnliche
Vorrichtungen zum Zuführen
einer verstreckten Faserlunte zu einer Ringspinnstelle. Bei den
vorbekannten Vorrichtungen wird eine Vorrichtung zum Zuführen je
einer verstreckten Faserlunte zu zwei Ringspinnstellen vorgeschlagen,
denen eine Förderstrecke
für eine verstreckte
gemeinsame Vorlunte vorgeordnet ist. Die Verwendung einer gemeinsamen
Vorlunte für
die simultane Erzeugung von zwei Ringspinngarnen wird deshalb gewählt, um
den Aufwand bei der Vorgarnerzeugung zu reduzieren. Die bekannten
Vorrichtungen weisen jeweils eine umlaufende Förderfläche auf die zwei in Förderrichtung
nebeneinander angeordnete Saugzonen aufweisen, mit denen die Vorlunte
in die zwei Teillunten für
die beiden Ringsspinnstellen aufgeteilt wird. Um die aus dem Faserverband
der Teillunten bürstenartig
abstehenden Faserenden während
der Luntendrehung nacheinander an die Förderfläche heranzuführen und
quer zur Luntenachse an die Faserlunte anzudrücken, bildet die Förderfläche bei
der
AT 397 670 B eine
quer zur Förderrichtung
wirksame Gleitfläche,
die die durch die Ringspinnstellen erteilte Lunteneindrehung in
einem ablaufseitigen Endabschnitt der Förderstrecke zulassen bzw. sogar
begünstigen.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ringspinnmaschine
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche auch bei Verwendung
einer Changiervorrichtung oder auch ohne eine solche Changiervorrichtung
vor dem Mehrfach-Streckwerk eine einwandfreie kombinierte aerodynamische
und mechanische Bündelung
des Faserverbandes innerhalb der verzugsfreien Kondensationszone
gewährleistet.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist eine Spinnmaschine mit den Merkmalen des Anspruches
1 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch
die Unteransprüche
gekennzeichnet.
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Der
Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, dass die Saugzone, die
entgegen der Faserverband-Förderrichtung
eine axial verlaufende und vorzugsweise auch geradlinige Begrenzung
aufweist, im Bereich dieser Begrenzung eine etwas größere Erstreckung
als die Länge
der Changierbewegung aufweist und sich in Faserverband-Förderrichtung
im wesentlichen symmetrisch verjüngt.
Auf diese Weise kommt der Faserverband während der Changierbewegung
abwechselnd mit der linken oder rechten jeweils entgegengesetzt
schräg
verlaufenden Saugzonenbegrenzung in Kontakt, so daß trotz
der Changierbewegung eine einwandfreie kombinierte aerodynamische
und mechanische Bündelung
des Faserverbandes zu einem Kompaktfaserstrang erzielt wird.
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Im
Gegensatz zu einem mit parallel zueinander verlaufenden Kanten angeordneten
Schrägschlitz,
wo sich bei einer überlagerten
Changierbewegung die Faserleitverhältnisse erheblich ändern, wird
dies durch die erfindungsgemäße, insbesondere dreiecksartige
und symmetrische Ausbildung der Saugzone reduziert.
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Der
enge Auslauf am in Förderrichtung
befindlichen Ende der Saugzone ist für den Erfolg einer besonders
guten Bündelung
des Faserverbandes von besonderer Bedeutung.
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Die
erfindungsgemäß vorgesehene
zumindest im wesentlichen dreieckförmige Ausbildung der Saugzone
kann mit einer wesentlichen Reduzierung der Gesamtfläche der
Saugzone verbunden werden, indem das Dreieck in Förderrichtung
wesentlich verkürzt
und die in Umfangsrichtung gesehen zweite Hälfte der Saugzone nur noch
als sich in Umfangsrichtung erstreckendes schmales Schlitzstück ausgebildet
wird.
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Die
Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung
beschrieben; in dieser zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer einzigen Spinnstelle einer erfindungsgemäßen Ringspinnmaschine,
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2 eine
Vorderansicht der gleichen Spinnstelle,
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3 eine
stark vergrößerte schematische Schnittansicht
nach Linie III-III in 1 mit einer ersten Ausführungsform
der Saugluftleitmittel,
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4 einen
stark vergrößerten Schnitt
nach Linie III-III in 1 mit einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Luftleitmittel
und
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5 eine
schematisch radiale Draufsicht einer ersten vorteilhaften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Saugzone,
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6 eine
weitere vorteilhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Saugzone,
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7 eine
zur Verringerung der erforderlichen Saugluftmenge besonders vorteilhafte
Ausbildung der erfindungsgemäßen Saugzone
und
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8 eine
Schnittansicht analog 3, jedoch im Bereich des geradlinigen
Schlitzstückes nach 6 oder 7.
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Nach
den 1 und 2 wird von einer oben angeordneten
Vorgarnspule 12 eine Flyerlunte 11 über ein
Umlenkelement 28 in ein Drei-Zylinder-Streckwerk 13 mit
einem ein Eingangswalzenpaar 37, 37' aufweisenden Vorverzugsfeld 23 und
einem Hauptverzugsfeld 24 eingeführt. Das Walzenpaar 29, 29' am Ende des
Vorverzugsfeldes 23 und am Beginn des Hauptverzugsfeldes 24 ist
in bekannter Weise mit nur schematisch angedeuteten Riemchen 30, 30' bestückt, die
bis in den Einzugsspalt eines Ausgangswalzenpaares 25, 26 hineinreichen.
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Die
Unterwalze des Ausgangswalzenpaares ist als einen wesentlich größeren Durchmesser
als die übrigen
Walzen aufweisende perforierte Saugwalze 25 mit einer Drehachse 36 ausgebildet,
die mit einer Gegen-Streckwerksausgangswalze 26 zusammen
den letzten Klemmspalt 14 des Streckwerks 13 bildet.
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Der
durch das Streckwerk 13 hindurchgelaufene Faserverband
wird im Anschluß an
den Ausgangsspalt 14 entlang eines gekrümmten Wegstücks 15 über einen
Teil des Umfanges der Saugwalze 25 herumgeführt, und
zwar bis zu einer Drehungssperr-Gegenwalze 27,
die zusammen mit der Saugwalze 25 einen Drehungssperrspalt 16 für den Faserverband
bildet.
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Die
Perforation 35 der Saugwalze 25 erstreckt sich
nach 2 über
den gesamten Umfang, jedoch nur über
eine geringe Breite der Umfangswand der Saugwalze 25, welche
jedoch auch unter Berücksichtigung
einer etwaigen Changierbewegung des Faserstranges 22 so
groß ist,
daß der
Faserstrang 22 sich stets im Kontakt mit der Perforation 35 befindet.
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Innerhalb
der Saugwalze 25 ist ein konzentrischer Schirm 32,
der im Bereich des Wegstückes 15 unterbrochen
ist, so angeordnet, daß aufgrund
eines im Innenraum des Schirmes 32 aufrechterhaltenen Unterdruckes
durch die Perforation 35 der Saugwalze 25 in Richtung
der Pfeile 34 ein Luftstrom radial von außen nach
innen erzeugt wird.
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Im
Anschluß an
den Drehungssperrspalt 16 gelangt der Faserverband unter
Drehungserteilung in eine klassische Ringspinneinrichtung 17,
die mit Ringbank 18, Ring 19, Läufer 20, Spindelbank 38 sowie
Spindel 21 ausgerüstet
ist und aus dem aus dem Drehungssperrspalt 16 austretenden
Kompaktfaserstrang 22 das Ringspinngarn 39 herstellt.
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Der
Gesamtverzug im Streckwerk 13 beträgt bevorzugt 80- bis 100-fach,
wobei der Verzug im Vorverzugsfeld 23 nur innerhalb der üblichen
Grenzen von 1,1- bis 1,3-fach liegt.
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Nach
den 1, 2 und 3 ist die
als Durchbrechung innerhalb des Schirmes 32 vorgesehene
Saugzone 33 nicht nur in Umfangsrichtung auf die Länge des
Wegstückes 15,
sondern auch in Breitenrichtung auf eine Breite d beschränkt, welche
in der gleichen Größenordnung
wie die Breite des Perforationsbereiches 35 liegt.
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Erfindungsgemäß ist nach
den 1 bis 3 radial außerhalb der Saugwalze 25 oberhalb der
Saugzone 33 ein Umlenkschirm 40 vorgesehen, der
sich in Umfangsrichtung im wesentlichen über das Wegstück 15 zwischen
den Walzen 26, 27 und in Axialrichtung beidseitig über die
Breite d der Saugzone 33 hinaus erstreckt. Der Abstand
A des Umlenkschirmes 40 von der Außenfläche der Saugwalze 25 ist
etwa gleich groß wie
die Breite d der Saugzone 33.
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Aufgrund
der Tatsache, dass sich der Umlenkschirm 40 in seitlicher
Richtung deutlich über
die Saugzone 33 hinaus erstreckt, wird die von außen angesaugte
Luftströmung 34 gezwungen,
von beiden Seiten in im wesentlichen axialer Richtung zu dem etwa
in der Mitte der Saugzone 33 befindlichen Faserstrang 22 zu
strömen,
wo sie allseitig und im wesentlichen von beiden axialen Seiten her
auf den Faserstrang 22 aufprallt. Dieser wird dadurch in
axialer Richtung stark zusammengedrückt, so dass eine extrem gute
Bündelung
der Fasern zu einem deutlich weniger als 1 mm breiten Kompaktfaserstrang 22 erreicht
wird.
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Im
Anschluss an die sich im wesentlichen im Hauptverzugsfeld 24 abspielenden
Hochverzüge wird
also zwischen den Klemmspalten 14, 16 der Walzen 26, 27 mit
der Saugwalze 25 im Kondensationsbereich (Wegstück 15)
ohne Verzug und ohne Blasluftstrom eine solche Bündelung des Faserstranges 22 herbeigeführt, dass
hinter dem Ausgangsspalt 16 eine hervorragende Garnqualität erzielt
wird; die erfindungsgemäße Kondensation
beseitigt also die den Faserverband verbreiternde Wirkung des Hauptverzugsfeldes
nicht nur, sondern überkompensiert
sie im Sinne einer sprunghaften Verbesserung der Garnqualität.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach 4 weist der ebenfalls konzentrisch zur Saugwalze 25 angeordnete
Umlenkschirm 40' nur
einseitig eine Öffnung 42 auf
durch die die Luft 34 im wesentlichen axial zur Saugzone 33 strömen kann.
An der anderen Seite ist der Umlenkschirm 40' mit einer radial nach innen vorspringenden
Wand 31 versehen, die im wesentlichen mit der auf dieser
Seite des Umlenkschirmes 40' befindlichen
seitlichen Begrenzung der Saugzone 33 bündig ist.
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Aufgrund
dieser Ausbildung drückt
der im wesentlichen axial und zum Teil radial auf den Faserverband 22 einwirkende
Luftstrom 34 den Faserverband gleichzeitig gegen die Wand 31 und
die Perforation 35, so dass er zwischen dem Luftstrom 34 und der
Wand 31 zusammengedrückt
und damit zu einem sehr schmalen Kompaktfaserstrang von weniger
als 1 mm Breite gebündelt
wird.
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Da
in einer Ringspinnmaschine normalerweise zahlreiche Spinnstellen,
wie sie in den 1 bis 4 gezeigt
sind, nebeneinander angeordnet sind, kann der Umlenkschirm 40' sich von der Öffnung 42 auch
bis zu einer benachbarten Saugzone erstrecken, wo dann eine zur
Wand 31 spiegelbild liche Wand in Ausrichtung mit der einen
entgegengesetzten Berandung der Saugzone vorgesehen ist. An den Enden
des Umlenkschirms 40' in
Umfangsrichtung oder im Umlenkschirm 40' selbst müssen dann aber ausreichend
große Öffnungen
zum Lufteinlaß von außen vorliegen.
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Der
wesentliche Erfindungsgedanke der Ausführungsformen nach den 3 und 4 besteht
also darin, daß rund
um die Saugwalze 25 im Bereich der Saugzone 33 bzw.
des Wegstückes 15 zwischen
dem Umlenkschirm 40, 40' und der Außenfläche der Saugwalze 25 ein
Teilringspalt 41 gebildet wird, in den Luft im wesentlichen
nur von einer oder beiden Seiten im wesentlichen axial einströmen kann.
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Normalerweise
sind an einer Ringspinnmaschine nebeneinander 400 bis 500 Spinnstellen
vorgesehen, wie sie vorstehend beschrieben wurden. Im allgemeinen
ist ein Streckwerksarm vier nebeneinanderliegenden Verzugsfeldern
zugeordnet. Weiter kann eine Saugwalze 25 einem Streckwerksarm
zugeordnet sein, so daß die
Saugwalze 25 in der Praxis im Abstand nebeneinander vier
Perforationsbereiche 35 aufweist, welche jeweils mit einem
Umlenkschirm 40, 40' nach
den 3 bzw. 4 ausgestattet sind.
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Die 5 bis 7 zeigen
radiale Ansichten verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Saugzone 33 im
wesentlichen in Richtung der Pfeile 34 von 1.
Mit F ist die Faserverband-Förderrichtung
bezeichnet.
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Nach 5 hat
die Saugzone 33 die Form eines spitzwinkligen gleichschenkligen
Dreiecks mit einer Symmetrieachse 43, die in Umfangsrichtung der
Saugwalze 25 verläuft
und die Saugzone 33 in zwei gleiche und zueinander spiegelsymmetrische Hälften teilt.
Die vordere Begrenzung der Saugzone 33 stellt eine senkrecht
zur Symmetrieachse 43 bzw. parallel zur angedeuteten Drehachse 36 der
Saugwalze 25 verlaufende geradlinige Basis 33' dar. Der von
oben in 5 über die Basis 33' in die Saugzone 33 eintretende
Faserverband changiert beispielsweise innerhalb des Bereiches B,
welcher insgesamt etwas kürzer
als die Basis 33' ist,
jedoch vollständig
innerhalb dieser liegt. Dadurch gelangt der Faserverband beim Transport
auf der Saugwalze 25 über
die Saugzone 33 abwechselnd auf die (in Förderrichtung gesehen)
rechte Begrenzung 33'' und die linke
Begrenzung 33''' der Saugzone 33, so daß bei weitgehend
unveränderten
Faserleitverhältnissen
eine kombinierte aerodynamische und mechanische Bündelung
des Faserverbandes stattfindet. Die Begrenzungen 33'' und 33''' der Saugzone 33 verlaufen
entgegengesetzt schräg
zur Spitze 33'''' der
dreieckförmigen
Saugzone 33.
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Die
Länge der
Saugzone 33 in Umfangsrichtung von der axialen Basis 33' bis zur Spitze 33'''' liegt zwischen
25 und 40 mm.
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Auch
beim Ausführungsbeispiel
nach 6, in welchem gleiche Bezugszahlen entsprechende Elemente
wie in den vorangehenden Figuren bezeichnen, ist die Saugzone 33 zunächst dreieckförmig. Die
seitlichen Begrenzungen 33'' und 33''' verlaufen
jedoch unter einem steileren Winkel zur Symmetrieachse 43,
so daß die
Höhe des
Dreiecks deutlich kürzer
als die des Dreiecks nach 5 ist. An
die Spitze 33'''' des
Dreiecks nach 6 schließt sich in Umfangsrichtung
ein sich in Förderrichtung
F erstreckendes geradliniges Schlitzstück 45 mit einer Breite von
1 bis 2 mm an.
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Auf
diese Weise wird ebenfalls ein Changierhub B des Faserverbandes
innerhalb der Kondensationszone bei kombinierter aerodynamischer
und mechanischer Bündelung
an den seitlichen Begrenzungen 33'' bzw. 33''' erreicht.
Diese Bündelung
beim Transport des bereits gebündelten
Kompaktfaserstranges 22 innerhalb des geradlinigen Schlitzstückes 45 beibehalten
und noch weiter gefördert.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der Saugzone 33 nach 7 sind im
Anschluss an die geradlinige und axiale Basis 33' der Saugzone 33 zur
Symmetrieachse 45 spiegelsymmetrische konkave Seitenbegrenzungen 44 vorgesehen,
die in Förderrichtung
gesehen in ein geradliniges Schlitzstück 45 mit einer Breite
von 1 bis 2 mm übergehen.
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Nach 8 hegt über dem
geradlinigen Schlitzstück 45 mit
der Breite von ca. 1 bis 2 mm symmetrisch eine Lochreihe 35 der
Saugwalze 25 mit einem Lochdurchmesser von vorzugsweise
0,8 mm.
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Auch
an den konkaven, aufeinander zulaufenden Seitenbegrenzungen 44 erfolgt
eine optimale kombinierte aerodynamische und mechanische Bündelung
eines innerhalb des Changierhubes B hin- und herverschobenen Faserverbandes,
welcher dann nach der Kompaktierung aufgrund der Wirkung des Saugluftstromes
in das schmale geradlinige und in Umfangsrichtung weisende Schlitzstück 45 einläuft, wo
die Bündelung
beibehalten und noch weiter verbessert wird.
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Der
Vorteil der Ausführungsform
nach 7 mit den konkaven Seitenbegrenzungen 44 besteht darin,
dass die für
die Gesamt-Saugluftmenge verantwortliche Gesamtfläche der
Saugzone 33 gegenüber
den beiden anderen Ausführungsformen
noch weiter herabgesetzt ist, ohne dass der Bündelungseffekt bei einwandfreien
Faserleitverhältnissen
beeinträchtigt
wird.
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- 11
- Flyerlunte
- 12
- Vorgarnspule
- 13
- Mehrstufenstreckwerk
- 14
- Klemmspalt
- 15
- Wegstück
- 16
- Drehungssperrspalt
- 17
- Ringspinneinrichtung
- 18
- Ringbank
- 19
- Ring
- 20
- Läufer
- 21
- Spindel
- 22
- Kompaktfaserstrang
- 23
- Vorverzugsfeld
- 24
- Hauptverzugsfeld
- 25
- Streckwerk-Ausgangswalze
(Saugwalze)
- 26
- Gegen-Streckwerksausgangswalze
- 27
- Drehungssperr-Gegenwalze
- 28
- Umlenkelement
- 29,
29'
- Walzenpaar
- 30,
30'
- Riemchen
- 31
- Wand
- 32
- Schirm
- 33
- Saugzone
- 34
- Saugluft
- 35
- Perforationsbereich
(Lochreihe)
- 36
- Drehachse
- 37,
37'
- Eingangswalze
- 38
- Spindelbank
- 39
- Ringspinngarn
- 40
- Umlenkschirm
- 40'
- Umlenkschirm
- 41
- Spalt
- 42
- Changiervorrichtung
- 43
- Symmetrieachse
- 44
- Kontaktwände
- 45
- Schlitzstück