Streckwerk für Spinnmaschinen

Abstract

 In einem KEPA-Streckwerk ist ein Faserführungselement (12) zwischen der Walze (8) und dem Lieferwalzenpaar (4) eingeschaltet.

Beschreibung

[0001] Diese Erfindung bezieht sich auf ein Streckwerk für Spinnmaschinen insbesondere für Spinnmaschinen zur Herstellung von feineren Garnen aus Kurzstapelfasern, z.B. Düsenspinnmaschinen zur Verarbeitung von Fasern bis zu 60 mm Faserlänge, wobei die Anwendung auf ande­re Spinnmaschinen (z.B. Ringspinnmaschinen), und bei der Verarbeitung längerer Fasern auch vorgesehen und entsprechend beansprucht wird.

[0002] Wo ein Garn aus einem kontinuierlichen Fasergebilde (Band/Lunte/Vorgarn), ohne ein "offenes Ende"' herzu­stellen ist, wird meistens ein Streckwerk zur Ver­feinerung dieses Gebildes vor dem eigentlichen Spin­nen eingesetzt. Dabei ist es z.B. aus unserem euro­päischen Patent 107828 bekannt, dass bei der Herstel­ lung feinerer Garne die Faserführung im letzten Ver­zugsfeld des Streckwerkes besonders wichtig ist. Das erwähnte Patent schlägt demgemäss eine Anordnung vor, die gegenüber einem Doppelriemchen-Streckwerk eindeu­tige Vorteile bringt.

[0003] Ein Doppelriemchen-Streckwerk stellt die heutige Standard-Ausführung für Ringspinnmaschinen dar. Es ist demgemäss naheliegend, solche wohlbekannte Streck­werkanordnungen auch für die neueren Spinnverfahren z.B. für das Düsenspinnen einzusetzen. Dabei müssen aber einige Nachteile in Kauf genommen werden, ins­besondere die Probleme des periodischen Ersetzens vom Unterriemchen, dass in der ganzen Anordnung weder leicht herauszuholen noch leicht neu einzuführen ist.

[0004] Andere Streckwerk-Anordnungen sind zwar bekannt und haben gegenüber dem Doppelriemchen-Streckwerk ver­schiedene Vorteile, sind aber bislang nicht in der Lage, die technologische Leistung (insbesondere die Faserführung, des Doppelriemchen-Streckwerks zu er­reichen.

[0005] Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, die Faserführung einer der erwähnten Alternativlösungen (des sogenann­ten KEPA-Streckwerkes) derart zu verbessern, dass die technologische Leistung der neuen Anordnung derjeni­gen des Doppelriemchen-Streckwerkes mindestens gleich­kommt und gleichzeitig die betrieblichen Vorteile der Alternativlösung (des KEPA-Streckwerkes) gegenüber dem Doppelriemchen-Streckwerk beizubehalten.

[0006] Das gemäss dieser Erfindung vorgesehene Streckwerk umfasst eine einen konvergierenden Raum beinhaltende Arbeitsgruppe, z.B. in der Form eines Walzenpaars.

[0007] Das Streckwerk umfasst auch eine in Richtung des Faserstroms gesehen dieser Arbeitsgruppe vorgeschal­tete Arbeitsgruppe, die eine Walze und ein mit dieser Walze zusammenarbeitendes Riemchen beinhaltet. Die zwei erwähnten Arbeitsgruppen können zusammen das letzte Verzugsfeld des Streckwerkes darstellen, wobei dies zur Erfindung im breitesten Sinn nicht wesent­lich ist.

[0008] Das erfinderische Streckwerk ist dadurch gekennzeich­net, dass ein Faserführungselement zwischen dem Aus­lauf der vorgeschalteten Arbeitsgruppe und dem Ein­lauf der nachfolgenden Arbeitsgruppe vorgesehen ist.

[0009] Vorzugsweise bietet das Führungselement den Fasern eine Führungsfläche zwischen dem Auslauf der vorge­schalteten Arbeitsgruppe und dem Einlauf, normaler­weise der Klemmlinie, der nachfolgenden Arbeitsgrup­pe. In Richtung des Faserstromes sollte diese Fläche krummlinig sein. Am einfachsten hat die Fläche einen konstanten Radius, aber es kann auch kompliziertere Formen zur Erzielung einer verbesserten Führung be­nützt werden.

[0010] Das Führungselement kann in der Form einer Stange sein, die zwischen den Arbeitsgruppen eingeführt wer­den kann. Im Querschnitt könnte das Element aber auch streifenförmig sein.

[0011] Der Ausdruck "Führungselement" ist in diesem Zusam­menhang nicht als ein "Element aus einem Stück" unbe­dingt zu verstehen. Das Vorsehen eines Elementes aus einem Stück ist zwar bevorzugt, aber das Element kann aus einer Mehrzahl von miteinander zusammenarbeiten­den Bestandteilen gebildet werden. Das Vorsehen von Unterbrechungen in der Faserführungsfläche wird sich aber wohl als nachteilig erweisen, da Einzelfasern in solchen Unterbrechungen geklemmt werden können.

[0012] Das Führungselement kann derart angeordnet werden, dass es das Abstreifen der von der vorgeschalteten Arbeitsgruppe gelieferten Fasern von der Walze dieser Arbeitsgruppe bewirkt, allerdings ohne diese Walze zu berühren, und sie in den konvergierende Raum der nachfolgenden Arbeitsgruppe führt. Dabei kann die Ab­streif- und Führungsfunktionen des Führungselementes vom Lufthaushalt, d.h. von den Luftströmungen inner­halb des zwischen den Arbeitsgruppen vorhandenen Rau­mes abhängig sein. Demgemäss kann die Führungsfläche eine vom Riemchen abgewendete Fläche sein.

[0013] In einer besonders vorteilhaften Form wird das Füh­rungselement auch als Begrenzungselement ausgebildet, um die Breite des Faserstroms in der Querrichtung zu begrenzen, d.h. das Führungselement dient auch als ein Faserkondensor.

[0014] Die Erfindung wird nun durch Beispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Figur 1: im Querschnitt ein sogenanntes KEPA-­Streckwerk,

Figur 2: das Lieferwalzenpaar und der ihm vorge­schalteten Arbeitsgruppe eines Streck­werkes gemäss dieser Erfindung mit einer ersten Art des Führungselementes,

Figur 3 und 4: weitere Varianten des Führungsele­mentes für ein Streckwerk, welches sonst gemäss Figur 2 ausgeführt worden ist, wobei Figur 3A eine mögliche Aus­führung der Variante von Figur 3 dar­stellt, und

Figur 5: eine schematische Seitenansicht einer praktischen Ausführung gemäss dem Prinzip von Figur 2.

[0015] Figur 1 zeigt schematisch im Querschnitt ein 2-Zonen-­Streckwerk einer Spinnmaschine mit einem Eingangs­walzenpaar 2, einem Lieferwalzenpaar 4 und einer da­zwischenliegenden Arbeitsgruppe 6. Letztere besteht aus einer Walze 8, die z.B. in der Form von einer Teilstrecke eines sich über die Länge der Maschine er­streckenden Zylinders oder aber auch als eine pro Spinnposition vorgesehene Walze ausgeführt werden kann. Ein Riemchen 10 arbeitet mit der Walze 8 zusam­men, um die Arbeitsgruppe 6 zu bilden.

[0016] Die in Figur 1 gezeigte Streckwerk-Anordnung ist als sogenanntes KEPA-Streckwerk z.B. aus dem Buch "Die Streckwerke der Spinnereimaschinen" von Dr. Ing. W. Wegener (Ausgabe 1965, Springer Verlag, Seite 315), für das Ringspinnen oder Flyerspinnen im Langstapel­gebiet bekannt. Insbesondere im Zusammenhang mit dem Spinnen feinerer Garne im Kurzstapelgebiet ergibt die­se Anordnung den Nachteil einer schlechteren Faserfüh­rung zwischen dem Auslauf der Arbeitsgruppe 6 und dem Einlauf des Lieferwalzenpaars 4, d.h. zwischen der letzten Kontaktlinie X des Riemchens 10 mit der Walze 8 und der Klemmlinie Y des Lieferwalzenpaares 4. Die schlechtere Faserführung ist auf eine geometrisch be­dingte, zu grosse unkontrollierte Länge des Faserver­bandes zwischen den Arbeitsgruppen 6 und 4 zurückzu­ führen. Diese Anordnung ist daher für das sogenannte Düsenspinnen ungeeignet, da dieses Spinnverfahren ins­besondere für die Herstellung von feineren Garnen ge­dacht ist. Dabei wird das vom Lieferwalzenpaar 4 aus­tretende Vorgarn von einem Düsensystem aufgenommen und zu einem Garn gedreht Ein Düsenelement D ist in Figur 1 nur mit gestrichelter Linie angedeutet, da diese Erfindung nicht auf die Anwendung im Zusammen­hang mit dem Düsenspinnen eingeschränkt ist. Die gleichen Bemerkungen gelten für das sogenannte Falsch­drallspinnen im allgemeinen, d.h. gleichgültig ob Dü­sen zum Hervorbringen der Falschdrallwirkung benützt werden oder nicht. Die nun zu beschreibende Aenderun­gen gegenüber diesem Stand der Technik können aber auch im klassischen Spinnverfahren (Ringspinnen) von Vorteil sein.

[0017] Figur 2 zeigt eine erste Modifikation der in Figur 1 gezeigten Anordnung. Da das Lieferwalzenpaar 4, Walze 8 und Riemchen 10 gegenüber Figur 1 im wesentlichen unverändert sind, wurden die gleichen Bezugszeichen in Figur 2 (und später auch in Figur 3 und 4) verwen­det. Zwischen dem Auslauf X und dem Einlauf Y ist aber nun ein Führungselement 12 eingeschaltet, um die zu verstreckenden Fasern in dieser zweiten Zone des Streckwerkes zu führen. Das Element besteht aus einer D-förmigen Stange, wobei die ebene Fläche dieser Stange nach oben (d.h. dem Riemchen 10 zugewendet) ist und die gekrümmte Fläche der Stange nach unten (d.h. dem Riemchen 10 abgewendet) ist. Versuche haben gezeigt, dass die aus der Arbeitsgruppe 6 austreten­den Fasern der gekrümmten Fläche der Stange 12 in den konvergierenden Raum und damit in die Klemmlinie des Lieferwalzenpaares 4 folgen. Ohne den Schutzumfang einzuschränken, wird die nachfolgende Erklärung dieses unerwarteten Phenomens angeboten.

[0018] Mit Blickrichtung der Figur 2 drehen sich die Walze 8 und die Unterwalze des Lieferpaares 4 im Gegenuhrzei­gersinn wie mit Pfeilen auf diesen Walzen angedeutet ist. Die Drehung der Walze 8 erzeugt kurz nach der Auslauflinie X eine Luftströmung L, welche gemäss Fi­gur 2 auch im Gegenuhrzeigersinn fliesst. Die Drehung der Untewalze des Walzenpaares 4 erzeugt eine Luft­strömung 5, die auch gemäss Figur 2 im Gegenuhrzeiger­sinn, aber der Strömung L entgegengerichtet fliesst. Die aus der Arbeitsgruppe 6 austretenden Fasern (nicht gezeigt) versuchen vorerst die Luftströmung L zu befolgen und bewegen sich der Oberfläche der Walze 8 entlang. Die Wirkung der Strömung L lässt aber kurz nach dem Vorbeifahren am Führungselement 12 nach, wäh­rend die Wirkung der prozessbedingt viel stärkeren Strömung S sich in diesem Gebiet aufbaut. Die Fasern werden durch diese Luftströmung von der Walze 8 abge­streift und über die gekrümmte Fläche der Stange 12 auf der Oberfläche der unteren Lieferwalze gelegt und dadurch in die Klemmlinie Y gefördert. Demgemäss be­steht die Wirkung des Führungselementes 12 hauptsäch­lich darin, den Lufthaushalt innerhalb des Raumes zwischen den Arbeitsgruppen 6 und 4 zu gestalten und insbesondere die erwünschten Abstreif- bzw. Einfuhr-­Luftströmungen zu ermöglichen.

[0019] Figur 3 zeigt eine weitere Variante des neuen Streck­werkes, wobei der einzige Unterschied gegenüber der Anordnung von Figur 2 darin liegt dass die Stange 12A im Querschnitt rund (statt D-förmig) ist. Die Wirkung ist gleich. Figur 3A zeigt aber eine weitere vorteil­hafte Modifikation indem die Stange 12A in ihrem fa­serführenden Arbeitsbereich einen kleineren Durchmes­ ser als in ihrem Endbereich aufweist. Die ringförmi­gen Flächen 16 dienen somit als Faserstrombegrenzungs­mittel, das die maximale Breite B des Faserstromes (der zu verstreckenden Lunte) in der zweiten Zone des Streckwerkes definiert. Der Teil des kleineren Durch­messers kann zylindrisch sein (voll ausgezogene Li­nien) oder konkav bzw. konvex (gestrichelt) oder aber mit einer Form, die verschiedenen Krümmungen auf­weist. Somit kann die Faserverteilung an Auslaufwal­zenpaar 4 beeinflusst werden.

[0020] Die Stange 12A bleibt vorzugsweise stationär im Be­trieb, um einen einfachen Aufbau des Streckwerkes zu ermöglichen. Die Stange 12A könnte aber um die eigene Längsachse im Betrieb gedreht werden. Wenn die Stange 12A gemäss Figur 3 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wer­den die damit verbundenen Luftströmungen die schon er­wähnten Strömungen L und S verstärken. Wenn die Stan­ge 12A hingegen im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wirkt sie den vorerwähnten Strömungen L und S entge­gen, was wahrscheinlich Nachteile mit sich bringen würde.

[0021] Figur 4 zeigt eine weitere Variante, wonach das Füh­rungselement 12B in der Form einer gekrümmten Platte zwischen den Arbeitsgruppen 6 und 4 eingeschaltet ist. Die Wirkung ist gleich wie diejenige der Anord­nung von Figur 2.

[0022] Alle die gezeigten Ausführungen (Figur 2 bis 4) haben krummlinige Führungsflächen mit einem konstanten Ra­dius. Dies ist aber nicht wesentlich zur Erfindung. Der Radius der Führungsfläche könnte angepasst wer­den, um eine optimale Führung der Fasern z.B. aus dem Auslauf der Arbeitsgruppe 6 und/oder in den Einlauf des Lieferwalzenpaars 4 zu ermöglichen. In allen dar­gestellten Varianten (inklusiv derjenigen der noch zu beschreibenden Figur 5) sind die Längsachsen (nicht besonders angedeutet) der Unterwalzen in einer Ebene angeordnet, obwohl der Durchmesser der Walze 8 viel grösser als diejenigen der anderen beiden Unterwalzen ist. Dieses konstruktive Merkmal stellt eine Verein­fachung der Gesamtanordnung dar, ist aber nicht we­sentlich - eine andere, brauchbare Anordnung wird im schon erwähnten Buch von Dr. Wegener gezeigt.

[0023] Figur 5 zeigt (noch in einer vereinfachten, schema­tischen Darstellung) ein praktisches Beispiel des neuen Streckwerkes. Jede Unterwalze 2A, 8, 4A ist auf einer entsprechenden, im Maschinengestell (nicht ge­zeigt) getragenen Antriebswelle 20, 22, 24 montiert. Die Oberwalzen 28, 26, 4B sind je an einen von einem Pendelarm 28 getragenen Ansatz 30, 32 34 gehalten. Der Arm 28 ist um die Achse 36 schwenkbar, um das Streckwerk zu öffnen, bzw. die Oberwalzen gegen die Unterwalzen zu drücken. Auf dem Arm ist eine Träger­platte 31 montiert, welche drei parallel zur Achse 36 verlaufende Bolzen 33 trägt. Die Ansätze 30, 32, 34 sind schwenkbar je auf einem Bolzen 33 aufgehängt und durch federbelastete Elemente 35 gegen die Unterwal­zen 2A, 8, 4A vorgespannt (nur die Vorspannungselemen­te 35 für die Ansätze 30 und 34 sind in Fig. 5 sicht­bar).

[0024] Das Riemchen 10 läuft um die Oberwalze 26 und einer Führungsbrücke 38, die auch vom Pendelarm 28 über die Trägerplatte 31 getragen wird. Die Brücke 38 ist auch drehbar auf einem Stift 37 montiert, welcher durch ein eigenes Belastungselement 39 (nur schematisch an­gedeutet) gegen die Walze 8 vorgespannt wird. In der bevorzugten Variante sind die Walzen auf ihren Träger­ansätzen fliegend gelagert.

[0025] Die Führungsstange 12A (gemäss Figur 3 and 3A) könnte auch vom Pendelarm 28 über einen entsprechenden, nicht gezeigten Ansatz derart getragen, dass sich die Stange mit dem Arm 28 um die Achse 36 schwenkt. Vor­zugsweise ist die Stange aber im Maschinengestell mon­tiert und zwar derart, dass Abstände A, B zwischen der Stange 12A und den Walzen 8, 4A bestehen bleiben. Vorzugsweise liegen diese Abstände im Bereich zwischen 0.1 mm und 0.5 mm, wobei die Walze 8 zur Ver­arbeitung von Kurzstapelfasern einen Durchmesser von 50 bis 60 mm und die Walze 4A einen Durchmesser von 25 bis 30 mm aufweisen können. Zur Verarbeitung von Langstapelfasern kann die Walze 8 einen Durchmesser von ca. 150 mm aufweisen.

[0026] Figur 5 zeigt auch schematisch eine Absaugung 40 zum Wegführen von etwelchen Fasern, die an den Oberflä­chen der Walzen 8 und 4A haften. Ein Kondensor K (ge­strichelt) kann vor dem Einfuhrwalzenpaar 2 angeord­net werden, um eine zu versteckende Lunte (nicht ge­zeigt) sauber und mit einer vom Kondensor bestimmten Breite in das Streckwerk zu führen. Eine Düse D (nur mit gestrichelten Linien angedeutet) übernimmt die Fa­sern vom Lieferwalzenpaar 4.

[0027] In allen Anordnungen werden die Abstände einerseits zwischen dem Auslauf der Arbeitsgruppe 6 und dem Führungselement 12 und andererseits zwischen dem Element 12 und dem Einlauf der Arbeitsgruppe 4 so klein als es die Geometrie der Anordnung und die Dimensionen der Elemente zulässt.

[0028] Die Walze 8 im KEPA-Streckwerk muss als eine sogenann­te "Haftwalze" ausgeführt sein. Sie ist aus Gummi oder aber aus Stahl oder einem anderen Material mit einer behandelten Oberfläche um die Faserhaftwirkung zu optimieren. Bei einer Stahlwalze kann die er­wünschte Haftwirkung durch Sandstrahlen oder eine Be­schichtung (z.B. Plasma - bzw. Diamantbeschichtung) erzielt werden.

Ansprüche

1. Streckwerk für eine Spinnmaschine mit einer einen konvergierenden Raum beinhaltenden Arbeits­gruppe und einer dieser Arbeitsgruppe vorgeschal­teten eine Walze und ein Riemchen unfassenden Arbeitsgruppe, dadurch gekennzeichnet, dass ein Faserführungselement zwischen den Arbeitsgruppen zwischengeschaltet ist.

2. Ein Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Führungselement seine Wirkung durch Gestaltung der Luftströmungen im Zwischen­raum zwischen den Arbeitsgruppen erzielt.

3. Ein Streckwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement eine krummlinige Führungsfläche aufweist.

4. Ein Streckwerk nach Anspruch 1, 2 oder 3, da­durch gekennzeichnet, dass das Führungselement auch als Element zur Begrenzung der Breite des zu verstreckenden Faserstromes dient.

5. Ein Streckwerk nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, dass das Führungselement im faserführ­enden Bereich nicht zylindrisch ist.

6. Ein Streckwerk nach einem der vorangehenden An­sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh­rungsfläche dem Riemchen abgewandt ist.

Zeichnung