[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auflöseeinrichtung für Spinnmaschinen, wie
beispielsweise Offenend- oder Luftdüsenspinnmaschinen, mit einer Auflösewalze an deren
Außenumfang eine Vielzahl von Zähnen angeordnet ist.
[0002] Bei modernen Spinnmaschinen, ist es zur Erzeugung eines Garns aus einem Fasermaterial
erforderlich, das Fasermaterial zunächst zu einzelnen Fasern aufzulösen, bevor es
in einem nachfolgenden Arbeitsschritt, wie beispielsweise einem Spinnvorgang, zu einem
das Gam bildenden Faserverbund versponnen werden kann. Hierbei werden teilweise ganz
unterschiedliche Anforderungen an die verwendeten Auflöseeinrichtungen gestellt. Dies
liegt daran, daß teilweise sehr unterschiedliche Faserarten zu verarbeiten sind, die
darüber hinaus noch in sehr unterschiedlichen Zuständen zu verarbeiten sind. Beispielsweise
sei hier der Unterschied zwischen Naturfasern, wie etwa Baumwollfasern, und Chemiefasern,
wie etwa Filamentfasern, erwähnt. Beide Faserarten haben höchst unterschiedliche Fasereigenschaften,
die es in einer Auflöseeinrichtung zu beherrschen gilt. Darüber hinaus sind Baumwollfasern
häufig von Verunreinigungen, wie beispielsweise Schalen oder Sand begleitet, die es
ebenfalls störungsfrei zu verarbeiten gilt.
[0003] Die
DE-A-3723872 offenbart eine Reinigungs-Garnitur für Karden, Krempeln u.dg.
[0004] In der Vergangenheit wurden deshalb zahlreiche Zahngeometrien für Auflöseeinrichtungen
entwickelt, welche z.B. möglichst universelle Eigenschaften aufweisen, d. h. möglichst
viele Faserarten verarbeiten zu können. Andere Zahngeometrien wurden beispielsweise
auf einzelne Faserarten hin optimiert, was darin resultiert, daß sie in ihrer Verwendbarkeit
beschränkt sind und beispielsweise entweder nur für Naturfasern wie Baumwolle oder
ausschließlich für synthetische Fasern, wie beispielsweise Viskose oder Polyesterfasern
geeignet sind.
[0005] Weiterhin ist aus der
DE 199 21 965 A1 eine Feinzahngarnitur einer Auflösewalze für eine Offenend-Spinnmaschine bekannt,
die mit Zähnen ausgestattet ist, deren Zahnteilung die Zahnhöhe deutlich übertrifft
und die einen positiven Brustwinkel aufweist. Bei dieser Feinzahngarnitur ist vorgesehen,
daß die Zahnteilung wenigstens das Dreifache der Zahnhöhe und der Brustwinkel höchstens
10° beträgt. Diese Feinzahngarnitur, bei der die Zahnhöhe unter 2 mm liegt, ist speziell
zur Verarbeitung von synthetischem Fasermaterial bestimmt. Die sehr enge Anordnung
der Zähne soll gewährleisten, daß die verhältnismäßig steifen Fasern aus synthetischem
Material am Eingang zum Speisekanal die Zähne der Auflösewalze rechtzeitig verlassen.
Die feinen, eng aneinander angeordneten Zähne verhindern dabei, daß die Fasern allzu
tief in die Feinzahngarnitur eindringen. Dies bewirkt, daß sich diese leicht ablösen,
was z. B. in der Nähe eines Speisekanals wünschenswert ist.
[0006] Die technologischen Eigenschaften von Auflöseeinrichtungen werden aber nicht nur
durch die Größe der verwendeten Zähne, sondern auch durch deren Geometrie entscheidend
beeinflußt. Als Beispiele seien hier der sehr wichtige Brustwinkel der einzelnen Zähne
und die vorgesehene Relativgeschwindigkeit zwischen Zahn und Fasern genannt. Ausgehend
von diesem Stand der Technik hat sich gezeigt, daß bei bestimmten Anwendungsfällen
immer noch Schwierigkeiten bei der Gestaltung der Zahngeometrie bestehen. Dies liegt
daran, daß bestimmte Zahngeometrien das Fasermaterial besonders gut auflösen, die
einzelnen Fasern jedoch danach nur in unzureichendem Maß wieder abgeben. Andere Zahngeometrien
wiederum haben eine gute Abgabe der aufgelösten Fasern, lassen jedoch bei der Auflösung
der Fasern zu wünschen übrig.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Zahngeometrie zu schaffen, mit deren Hilfe
gleichzeitig ein gutes Auflösevermögen des Fasermaterials als auch eine gute Abgabe
der Fasern nach dem Auflösevorgang erreichbar ist.
[0008] Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe ist die erfindungsgemäße Auflöseeinrichtung dadurch
gekennzeichnet, daß die Zähne mit einem Zahnabstand von höchstens 20 mm, vorzugsweise
von unter 12 mm, angeordnet sind, mindestens aus zwei Abschnitten bestehen, wobei
ein erster an einer Zahnspitze liegender Abschnitt einen positiven oder zumindest
senkrechten Brustwinkel aufweist und ein zweiter Abschnitt eine in Bewegungsrichtung
der Garnitur abfallenden Schräge ist, und daß der Abstand zwischen der Zahnspitze
und einem Berührungspunkt einer vertikalen Tangente am Übergangsbereich zwischen dem
ersten und dem zweiten Abschnitt eine technologisch wirksame Zahnhöhe bildet, wobei
das Verhältnis von technologisch wirksamer Zahnhöhe zu Zahnabstand höchstens 1 beträgt.
Bei den für synthetische Fasern bestimmten Garnituren haben sich beispielsweise technologisch
wirksame Zahnhöhen von ca. 1 mm und Zahnabstände von ca. 4 mm als besonders vorteilhaft
erwiesen, woraus sich eine Verhältniszahl von 0.25 ergibt. Die technologisch wirksamen
Zahnhöhen, welche besonders vorteilhaft anwendbar sind, liegen dabei überwiegend im
Bereich zwischen 0,3 mm und 1,8 mm, vorzugsweise bei ca. 1 mm.
[0009] Die Erfindung hat erkannt, daß die Unterteilung des Zahnes in zwei oder mehr Abschnitte
die eingangs genannte Aufgabenstellung zu lösen vermag. So bildet der erste Abschnitt
des Zahnes, der von der Zahnspitze sich in Richtung des Zahnfußes erstreckt, den Bereich,
der für das besonders gute Auflösevermögen der erfindungsgemäß gestalteten Auflöseeinrichtung
verantwortlich ist. Die in Bewegungsrichtung der Zähne vorne liegende und auch Zahnbrust
genannte Zahnseite steht dabei senkrecht oder ist etwas nach vorne geneigt. Je weiter
die Zahnbrust in Bewegungsrichtung nach vorne geneigt ist, desto größer wird der sogenannte
Brustwinkel. Je größer wiederum der Brustwinkel ist, desto besser ist das Auflösevermögen
der so gestalteten Zähne, da die Fasern daran besonders gut angreifen können. Im Gegensatz
zu bekannten Zahngeometrien, bei denen die Fasern ebenfalls besonders gut anhaften,
wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform aber zusätzlich erreicht, daß sich
die Fasern auch wieder gut lösen. So waren zwar bisher schon Vorrichtungen bekannt
die Fasern besonders gut aufzulösen vermögen, diese sind aber mit dem Nachteil des
unerwünscht starken Anhaften der Fasern an der Auflöseeinrichtung verbunden. Hier
schafft die vorliegende Erfindung nun Abhilfe und ordnet den zweiten Abschnitt am
Zahn an, der sich beispielsweise von einem Bereich von der halben Zahnhöhe bis hinunter
zum Zahnfuß erstreckt. Der zweite Abschnitt ist dabei als Schräge ausgebildet, die
in Bewegungsrichtung der Auflöseeinrichtung nach unten hin abfällt. Die den zweiten
Abschnitt bildende Schräge verhindert, daß die am ersten Abschnitt angelagerten Fasern
zu tief in Richtung des Zahnfußes am Zahn entlang gleiten. Auf diese Weise werden
die aufgelösten Fasern vorwiegend im oberen Bereich des Zahns gehalten und lösen sich
an der gewünschten Stelle, wie beispielsweise einer Öffnung zu einem Faserspeisekanal,
leicht wieder ab. Die erfindungsgemäß gestaltete Auflöseeinrichtung verbindet damit
den Vorteil besonders gut auflösender Zahngeometrien mit dem Vorteil besonders gut
ablösender Zahngeometrien.
[0010] Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der
vertikalen Tangente und dem zweiten Abschnitt ein Winkel von 3°-60°, vorzugsweise
von 30°-50° eingestellt ist. Schrägen mit einem Winkel in diesen Bereichen haben sich
als besonders wirksam erwiesen.
[0011] Ganz besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die erfindungsgemäß gestalteten Zähne
an einem Garniturdraht ausgebildet sind, der auf einem Auflösewalzenkörper befestigt
ist. Diese Gamiturdrähte können sehr rationell aus langen Drähten gefertigt und dann
entsprechend konfektioniert werden.
[0012] Als ganz besonders vorteilhaft hat es sich dazu erwiesen, wenn eine Fußhöhe des Garniturdrahts
kleiner als 2,5 mm ist. Der Garniturdraht wird meist aus einem im wesentlichen länglichen
Draht hergestellt. Dies bedeutet, daß er spätestens beim Garnieren der Auflösewalzenkörper
in eine zum Walzenkörper korrespondierende Spiralform zu verbiegen ist. Dies kann
beispielsweise beim Garnieren erfolgen oder aber auch in einem vorhergehenden Herstellungsschritt,
wie beispielsweise vor einem Härtevorgang. Hier hat die Erfindung herausgefunden,
daß Garniturdrähte mit Fußhöhen von unter 2,5 mm noch gut verformbar sind, ohne daß
beispielsweise durch Brüche gravierende Beschädigungen am Gamiturdraht auftreten.
Insbesondere Garniturdrähte mit Fußhöhen von im Bereich von 1,5 bis 2,4 mm haben sich
bei vielen Anwendungsfällen als besonders unproblematisch in der Verarbeitung erwiesen,
bei gleichzeitig ausreichender Festigkeit.
[0013] Zur Bestimmung einer besonders gut funktionierenden Zahnkontur hat es sich zudem
als vorteilhaft erwiesen, wenn bei der Auflöseeinrichtung das Verhältnis von technologisch
wirksamer Zahnhöhe zur Fußhöhe zwischen 0.2 und 1.5, vorzugsweise zwischen 0.7 und
1 liegt. Verwendet man beispielsweise eine technologisch wirksame Zahnhöhe von 1 mm
und eine Fußhöhe von 1,8 mm, so ergibt sich daraus ein Verhältnis von etwa 0.55.
[0014] Darüber hinaus hat es sich für das Auflösevermögen der Zahnkontur als vorteilhaft
erwiesen, wenn der Brustwinkel in einem Bereich von 0° bis 10° liegt.
[0015] Die weiterhin von der Erfindung vorgeschlagene Auflösewalze, der Gamiturdraht und
der Garniturring zeichnen sich ebenfalls dadurch aus, daß die daran angebrachte Zahnkontur
nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet ist. Dementsprechend
ergeben sich für diese Vorrichtungen die gleichen Vorteile, wie für die beschriebene
Auflöseeinrichtung.
[0016] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt:
- Figur 1
- eine Seitenansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäß gestalteten Garniturdrahtes;
- Figur 2
- eine vergrößerte Darstellung eines einzelnen Zahns des erfindungsgemäßen Garniturdrahts
nach Figur 1 und
- Figur 3
- eine Schnittansicht entlang der Linie A-A durch den erfindungsgemäßen Gamiturdraht
nach Figur 1.
[0017] In Figur 1 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts eines erfindungsgemäßen Garniturdrahts
1 dargestellt. An der Oberseite des Garniturdrahts 1 sind vier Zähne 2 angeordnet.
Die Zähne 2 sind jeweils in einem Zahnabstand der Länge L
z angeordnet. Die vorgesehene Bewegungsrichtung des Garniturdrahts 1 weist entsprechend
dem Pfeil 3 nach rechts. Die Zähne 2 weisen eine Zahnhöhe H
z auf, die von einem Zahnfuß 4 bis zu einer Zahnspitze 5 reicht. Die Rückseite des
Zahns 2 wird von einem Zahnrücken 6 gebildet, der in etwa unter einem Winkel von 45°
abfällt. Die Vorderseite des Zahns 2 ist in zwei Abschnitte unterteilt, wobei der
erste Abschnitt von einem Brustbereich 7 und der zweite Abschnitt von einer Schräge
8 gebildet wird. Alle Abschnitte der Zahnkontur, d.h. Zahnrücken 6, Brustbereich 7,
Schräge 8 und Zahnfuß 4 gehen tangentenstetig ineinander über und sind jeweils durch
unterschiedlich große Radien miteinander verbunden. An einer Verrundung 9 zwischen
dem Brustbereich 7 und der Schräge 8 ist eine vertikale Tangente 10 angelegt, deren
Berührpunkt mit der Verrundung 9 die Untergrenze einer technologisch wirksamen Zahnhöhe
bildet. Die obere Grenze der technologisch wirksamen Zahnhöhe liegt an der Zahnspitze
5. Zwischen der vertikalen Tangente 10 und der Schrägen 8 ist ein Schrägenwinkel W
S aufgespannt, der im vorliegenden Fall ca. 45° beträgt. Der Brustbereich 7 ist seinerseits
bezogen auf eine Vertikale 11 unter einem Brustwinkel W
B angeordnet. Der Brustwinkel W
B ist in dem gezeigten Beispiel positiv gewählt, so daß die Zahnspitze 5 in Bewegungsrichtung
3 vorsteht. Es handelt sich dabei um einen positiven Brustwinkel, der in der gezeigten
Ausführungsform ca. 7° beträgt.
[0018] In Figur 2 ist ein Zahn 2 des Garniturdrahts 1 aus Figur 1 nochmals vergrößert dargestellt.
Mit der vergrößerten Darstellung ist besonders gut die Lage der technologisch wirksamen
Zahnhöhe H
t erkennbar. Diese reicht von der Zahnspitze 5 bis zum Berührpunkt der Tangenten 10
mit der Verrundung 9. Von diesem Berührpunkt abwärts bis zum Zahnfuß 4 erstreckt sich
die Höhe H
S der Schräge 8. Vom Zahnfuß 4 abwärts bis zu einer Unterkante 12 des Garniturdrahts
1 erstreckt sich die Fußhöhe H
F. Von einer an der Seite befindlichen Kante 13 bis hinunter zur Unterkante 12 erstreckt
sich die Höhe H
G einer zwischen den aufgewickelten Zahnreihen liegenden Zahngasse. Die Fußhöhe H
F der erfindungsgemäß ausgebildeten Gamiturdrähte sollte 2,5 mm nicht überschreiten.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen wird die Fußhöhe H
F im Bereich von 1,5 - 2,2 mm gewählt. Die Höhe H
G ist vorzugsweise zwischen 1,0 und 1,7 mm. In den allermeisten Fällen ist es auch
ausreichend, eine technologisch wirksame Zahnhöhe H
t zu wählen, die im Bereich von 0,5 - 1,5 mm liegt. Bei Sonderfällen kann die technologisch
wirksame Zahnhöhe H
t aber auch darüber oder darunter gewählt werden.
[0019] Die Figur 3 schließlich zeigt ein Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen Garniturdraht
entsprechend der Linie A-A in Figur 1. Dabei ist erkennbar, daß die linke Seite des
Garniturdrahts senkrecht verläuft, wohingegen die rechte Seite des Zahnes winklig
zuläuft, so daß sich der Zahn 2 nach oben hin verjüngt. Dies ist eine mögliche technische
Ausführungsform, wie sie häufig bei der Verwendung von Stanzverfahren zur Herstellung
von Garniturdrähten gewählt wird. Daneben sind aber auch andere, beispielsweise symmetrische
Gestaltungsformen des Zahnlängsprofils im Rahmen der Erfindung anwendbar. Auch die
Unterseite der Zahngasse, die von der Kante 13 in Richtung des Zahns 2 zunächst unter
einem Winkel ansteigt, kann wahlweise auch horizontal ausgebildet sein, wodurch der
Effekt der Erfindung nicht beeinflußt wird.
[0020] Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel
beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche
möglich. So können innerhalb der offenbarten Wertebereiche zahlreiche unterschiedliche
Konturen entworfen werden, die allesamt die erfindungsgemäßen Vorzüge aufweisen und
unter die Erfindung fallen. Außerdem ist die Erfindung gleichermaßen vorteilhaft sowohl
an Garniturringen, wie auch an den beschriebenen Garniturdrähten anwendbar.
1. Faserband-Auflöseeinrichtung für Spinnmaschinen bzw. Offenend-Spinnmaschinen, mit
einer Faserband-Auflösewalze an deren Außenumfang eine Vielzahl von Zähnen (2) angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (2) mit einem Zahnabstand (LZ) von höchstens 20 mm, vorzugsweise von unter 12 mm, angeordnet sind und mindestens
aus zwei Abschnitten bestehen, wobei ein erster an einer Zahnspitze (5) liegender
Abschnitt einen positiven oder zumindest senkrechten Brustwinkel (WB) aufweist und ein zweiter Abschnitt eine in Bewegungsrichtung (3) der Garnitur abfallenden
Schräge (8) ist, und daß der Abstand zwischen der Zahnspitze (5) und einem Berührungspunkt
einer vertikalen Tangente (10) am Übergangsbereich zwischen dem ersten und dem zweiten
Abschnitt eine technologisch wirksame Zahnhöhe (Ht) bildet, wobei das Verhältnis von technologisch wirksamer Zahnhöhe zu Zahnabstand
höchstens 1 beträgt.
2. Faserband-Auflöseeinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vertikalen Tangente (10) und dem zweiten Abschnitt ein Winkel von 3°
- 60°, vorzugsweise von 30° - 50°, liegt.
3. Faserband-Auflöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (2) an einem Garniturdraht (1) ausgebildet sind, der auf einem Auflösewalzenkörper
befestigt ist.
4. Faserband-Auflöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fußhöhe (HF) des Garniturdrahts kleiner als 2.5 mm ist.
5. Faserband-Auflöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von technologisch wirksamer Zahnhöhe (Ht) zur Fußhöhe (HF) zwischen 0.2 und 1.5, vorzugsweise zwischen 0.7 und 1 liegt.
6. Faserband-Auflöseeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brustwinkel (WB) in einem Bereich von 0°-10° liegt.
7. Faserband-Auflösewalze für Spinnmaschinen, mit einem Gamiturdraht oder Garniturring,
dadurch gekennzeichnet, daß die daran angebrachte Zahnkontur nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet
ist.
8. Garniturdraht oder Garniturring für Spinnmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die daran angebrachte Zahnkontur nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet
ist.
1. A sliver opening apparatus for spinning machines or spinning machines of the open
end type, having a sliver opening roller, on the outer circumference of which a multiplicity
of teeth (2) is placed, therein characterized in that the teeth (2), are installed with a tooth spacing (LZ) of, at the greatest, 20 mm, preferably less than 12 mm and each of which teeth comprise
at least two sections, whereby a first section located at a tooth apex (5) possesses
a positive or at least a perpendicular forward rake (WB) and a second section is an incline (8) falling away in the direction of travel (3)
of the clothing and in that the separating distance between apex point 5 and a tangential coalescing point of
a vertical tangent (10) on the transition zone between the first and the second sections
forms a technological effective tooth height (Ht), wherein the ratio of such a technologically effective tooth height to tooth spacing
runs at the greatest 1.
2. A sliver opening apparatus in accord with the foregoing claim, therein characterized in that between the vertical tangent (10) and the second section, an angle lies, measuring
3° to 60°, preferably 30° - 50°.
3. A sliver opening apparatus in accord with one of the foregoing claims, therein characterized in that the teeth (2) are found on a clothing wire, which is subsequently fastened onto a
opening roll body.
4. A sliver opening apparatus in accord with one of the foregoing claims, therein characterized in that the height of a tooth base (HF) of the clothing wire is less than 2.5 mm.
5. A sliver opening apparatus in accord with one of the foregoing claims, therein characterized in that the ratio of technologically effective tooth height (Ht) to the height of tooth base (HF) is between 0.2 and 1.5, preferably between 0.7 and 1.
6. A sliver opening apparatus in accord with one of the foregoing claims, therein characterized in that the forward rake (WB) lies in a range of 0°-10°.
7. A sliver opening roller for spinning machines having a clothing wire or a wire ring,
therein characterized in that the tooth contour attached on it is constructed in accord with one of the foregoing
claims.
8. A clothing wire, or a wire ring for spinning machines, therein characterized in that the tooth contour attached on it is constructed in accord with one of the foregoing
claims.
1. Défibreur de bande de fibres pour métiers à filer, et en particulier pour métiers
à filer à bout libre,
comportant un rouleau défibreur de bande de fibres muni d'une pluralité de dents (2)
sur sa circonférence extérieure, caractérisé en ce que les dents (2) sont agencées avec un espacement (Lz) entre elles inférieur ou égal à 20 mm, et préférablement inférieur à 12 mm, et comprennent
au moins deux sections, où une première section adjacente à la pointe d'une dent (5)
présente un angle d'attaque (WB) positif ou au moins perpendiculaire et une seconde section présente un chanfrein
(8) descendant selon la direction de déplacement (3) du dispositif, et où la distance
entre la pointe de dent (5) et un point de contact d'une tangente verticale (10) constitue
une hauteur de dent (Ht) techniquement utile dans la zone de transition entre la première et la seconde section,
moyennant quoi le rapport entre la hauteur de dent techniquement utile et l'espacement
entre les dents est inférieur ou égal à 1.
2. Défibreur de bande de fibres selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la tangente verticale (10) et la seconde section constituent un angle de 3° à 60°,
et préférablement de 30° à 50°.
3. Défibreur de bande de fibres selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dents (2) sont agencées sur un fil de garniture (1) fixé sur un corps de rouleau
défibreur.
4. Défibreur de bande de fibres selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une hauteur de pied (HF) du fil de garniture est inférieure à 2,5 mm.
5. Défibreur de bande de fibres selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre la hauteur de dent techniquement utile (Ht) et la hauteur de pied (HF) est compris entre 0,2 et 1,5 et de préférence entre 0,7 et 1.
6. Défibreur de bande de fibres selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle d'attaque (WB) se trouve dans une plage de 0° à 10°.
7. Rouleau défibreur de bande de fibres pour métiers à filer comportant un fil de garniture
ou un anneau de garniture, caractérisé en ce que le contour de dent qui y est agencé est réalisé selon l'une des revendications précédentes.
8. Fil de garniture ou anneau de garniture pour métiers à filer, caractérisé en ce que le contour de dent qui y est agencé est réalisé selon l'une des revendications précédentes.