Streckwerk für Spinnmaschinen

Beschreibung

[0001] Diese Erfindung bezieht sich auf ein Streckwerk für Spinnmaschinen insbesondere für Spinnmaschinen zur Herstellung von feineren Garnen aus Kurzstapelfasern, zum Beispiel 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 zum Beispiel aus unserem europäischen Patent EP-B-107 828 bekannt, dass bei der Herstellung feinerer Garne die Faserführung im letzten Verzugsfeld des Streckwerkes besonders wichtig ist. Das erwähnte Patent schlägt demgemäss eine versetzte Anordnung der Riemchen vor, die gegenüber einem bekannten Doppelriemchenstreckwerk eindeutige Vorteile bringt. Bei diesem Streckwerk wird die Umgebungsluftströmung der rotierenden Walzen vom konvergierenden Raum des Lieferwalzenpaares praktisch ferngehalten, so dass das ungleichmässige Faserabspreizen und Loslösen der Randfasern des Faserbandes im wesentlichen unterbunden wird.

[0003] Ein Doppelriemchenstreckwerk stellt die heutige Standardausführung für Ringspinnmaschinen dar. Es ist demgemäss naheliegend, solche wohlbekannten Streckwerkanordnungen auch für die neueren Spinnverfahren zum Beispiel für das Düsenspinnen einzusetzen. Dabei müssen aber einige Nachteile in Kauf genommen werden, insbesondere die Probleme des periodischen Ersetzens vom Unterriemchen, das in der ganzen Anordnung weder leicht herauszuholen noch leicht neu einzuführen ist.

[0004] Andere Streckwerkanordnungen sind zwar bekannt und haben gegenüber dem Doppelriemchenstreckwerk verschiedene Vorteile, sind aber bislang nicht in der Lage, die technologische Leistung (,insbesondere die Faserführung), des Doppelriemchenstreckwerks zu erreichen.

[0005] Ferner ist aus dem britischen Patent GB-A 883 823 ein Streckwerk zum Verstrecken von Bastfasern wie Jute oder Flachs bekannt, welche bekanntlich wesentlich grössere Stapellänge als Baumwolle aufweisen. Das Streckwerk besteht aus einem Einzugswalzenpaar, einem auf zwei Walzen aufgespannten Riemchen und einer gegen das Riemchen drückenden mittleren Walze. Mit einem nachfolgenden Lieferwalzenpaar werden die verstreckten Fasern abgezogen. Zwischen dem Einzugswalzenpaar und dem Riemchen ist eine gekrümmte Brustplatte vorgesehen, um die Fasern auszulenken und damit beim Verzug abzubremsen. Das Faserband kann ferner durch einen Kondensor vor dem Einzugswalzenpaar geformt werden, bevor es in die Klemmlinie hineingeht. Ein solches Streckwerk ist daher für den Verzug von Kurzstapelfasern ungeeignet.

[0006] Andererseits gibt es die sogenannten KEPA-Streckwerke mit einer grossen Haftwalze und einem Oberriemchen, das diese Walze zu einem Drittel umschlingt (vgl. z.B. das Buch "Die Streckwerke der Spinnereimaschinen" von Dr. Ing. W. Wegener, Seite 315 - Springer-Verlag, 1965).

[0007] Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Faserführung einer der erwähnten Alternativlösungen (des sogenannten KEPA-Streckwerkes) derart zu verbessern, dass die technologische Leistung der neuen Anordnung derjenigen des Doppelriemchenstreckwerkes mindestens gleichkommt und gleichzeitig die betrieblichen Vorteile der Alternativlösung (des KEPA-Streckwerkes) gegenüber dem Doppelriemchenstreckwerk beizubehalten.

[0008] Die Erfindung bezieht sich demnach auf ein Streckwerk für eine Feinspinnmaschine mit einem einen konvergierenden Raum beinhaltenden Lieferwalzenpaar und einer vorgeschalteten Arbeitsgruppe mit einer grossen Walze und einem von einer kleineren Walze bewegten Riemchen. Das erwähnte Lieferwalzenpaar und die genannte Arbeitsgruppe können zusammen das letzte Verzugsfeld des Streckwerkes darstellen, wobei dies zur Erfindung im breitesten Sinn nicht wesentlich ist.

[0009] Das erfinderische Streckwerk ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Faserführungselement zwischen der Arbeitsgruppe und dem Walzenpaar angeordnet ist, welches den zu verstreckenden Faserstrom über dessen dem Riemchen abgewandte Oberfläche umlenkt, bevor der Faserstrom in den konvergierenden Raum des Lieferwalzenpaares gelangt derart, daß das Faserführungselement die durch die Drehbewegung der Walzen entstehenden Luftströmungen gezielt verstärkt. Das Führungselement bietet somit den Fasern eine Führungsfläche zwischen dem Auslauf der vorgeschalteten Arbeitsgruppe und dem Einlauf, normalerweise der Klemmlinie, des nachfolgenden Walzenpaares. In Richtung des Faserstromes sollte diese Fläche krummlinig sein. Am einfachsten hat die Fläche einen konstanten Radius, aber es können 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 "Faserführungselement" ist in diesem Zusammenhang nicht unbedingt als ein "Element aus einem Stück" 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 Faserführungselement ist somit derart angeordnet, dass es das Abstreifen der von der vorgeschalteten Arbeitsgruppe gelieferten Fasern von der Walze dieser Arbeitsgruppe bewirkt, allerdings ohne diese Walze zu berühren, um die Fasern in den konvergierenden Raum des nachfolgenden Walzenpaares zu führen. Dabei ist die Abstreif- und Führungsfunktion des Faserführungselementes vom Lufthaushalt abhängig, das heisst von den Luftströmungen innerhalb des zwischen den Arbeitsgruppen vorhandenen Raumes.

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

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

Fig. 1

im Querschnitt ein sogenanntes KEPA-Streckwerk, gemäss dem Stand der Technik,

Fig. 2

das Lieferwalzenpaar mit der ihn vorgeschalteten Arbeitsgruppe eines Streckwerkes gemäss dieser Erfindung mit einer ersten Art des Faserführungselementes,

Fig. 3 und 4

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

Fig. 5

eine schematische Seitenansicht einer praktischen Ausführung gemäss dem Prinzip von Fig.2.

[0015] Fig. 1 zeigt schematisch im Querschnitt ein Zweizonenstreckwerk einer Spinnmaschine mit einem Eingangswalzenpaar 2, einem Lieferwalzenpaar 4 und einer dazwischenliegenden Arbeitsgruppe 6. Letztere besteht aus einer Walze 8, die zum Beispiel in Form 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 Fig. 1 gezeigte Streckwerkanordnung ist als sogenanntes KEPA-Streckwerk zum Beispiel 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 in 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 Lieferwalzenpaares 4, das heisst 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 der Arbeitsgruppe 6 und dem Lieferwalzenpaar 4 zurückzuführen. Diese Anordnung ist daher für das sogenannte Düsenspinnen ungeeignet, da dieses Spinnverfahren insbesondere für die Herstellung von feineren Garnen gedacht ist.

[0017] Dabei wird das vom Lieferwalzenpaar 4 austretende Vorgarn von einem Düsensystem aufgenommen und zu einem Garn gedreht. Ein Düsenelement D ist in Fig. 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, das heisst 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.

[0018] Fig. 2 zeigt eine erste Weiterentwicklung der in Fig. 1 gezeigten Anordnung des Standes der Technik. Da das Lieferwalzenpaar 4, Walze 8 und Riemchen 10 gegenüber Fig. 1 im wesentlichen unverändert sind, wurden die gleichen Bezugszeichen in Fig. 2 (und später auch in Fig. 3 und 4) verwendet. Zwischen dem Auslauf X und den 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 Phänomens angeboten.

[0019] Mit Blickrichtung der Fig. 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 Fig. 2 auch im Gegenuhrzeigersinn fliesst. Die Drehung der Unterwalze des Walzenpaares 4 erzeugt eine Luftströmung S, die auch gemäss Fig. 2 im Gegenuhrzeigersinn, aber der Strömung L entgegengerichtet fliesst. Die aus der Arbeitsgruppe 6 austretenden Fasern (nicht gezeigt) versuchen vorerst der Luftströmung L zu folgen und bewegen sich an 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 die 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. Einfuhrluftströmungen zu ermöglichen.

[0020] Fig. 3 zeigt eine weitere Variante des neuen Streckwerkes, wobei der einzige Unterschied gegenüber der Anordnung von Fig. 2 darin liegt, dass die Stange 12A im Querschnitt rund (statt D-förmig) ist. Die Wirkung ist gleich. Fig. 3A zeigt aber eine weitere vorteilhafte Modifikation indem die Stange 12A in ihrem faserführenden Arbeitsbereich einen kleineren Durchmesser 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 verschiedene Krümmungen aufweist. Somit kann die Faserverteilung am Auslaufwalzenpaar 4 beeinflusst werden.

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

[0022] Alle die gezeigten Ausführungen (Fig. 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 zum Beispiel aus dem Auslauf der Arbeitsgruppe 6 und/oder in den Einlauf des Lieferwalzenpaares 4 zu ermöglichen. In allen dargestellten Varianten (inklusive derjenigen der noch zu beschreibenden Fig. 5) sind die Längsachsen (nicht besonders angedeutet) der Unterwalzen in einer Ebene angeordnet, obwohl der Durchmesser der Walze 8 viel grösser als derjenige 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] Fig. 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 2B,26,4B sind je an einem 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 eine 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 Fig. 3 und 3A) könnte auch vom Pendelarm 28 über einen entsprechenden, nicht gezeigten Ansatz derart getragen werden, 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 auf 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] Fig. 5 zeigt auch schematisch eine Absaugung 40 zu Wegführen von etwaigen 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 verstreckende 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 gewählt, wie 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 Feinspinnmaschine mit einem einen konvergierenden Raum beinhaltenden Lieferwalzenpaar (4) und einer vorgeschalteten Arbeitsgruppe (6) mit einer grossen Walze (8) und einem von einer kleineren Walze bewegten Riemchen (10), dadurch gekennzeichnet, dass ein Faserführungselement (12; 12A; 12B) zwischen der Arbeitsgruppe (6) und dem Walzenpaar (4) angeordnet ist, welches den zu verstreckenden Faserstrom über dessen dem Riemchen (10) abgewandte Oberfläche umlenkt, bevor der Faserstrom in den konvergierenden Raum des Lieferwalzenpaares (4) gelangt, derart, dass das Faserführungselement (12; 12A; 12B) die durch die Drehbewegung der Walzen entstehenden Luftströmungen gezielt verstärkt.

2. Streckwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12;12A;12B;) eine gekrümmte Führungsfläche aufweist.

3. Streckwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12;12A) zusätzlich eine Begrenzung der Breite des Faserstroms bewirkt.

4. Streckwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12;12A) im faserbegrenzenden Bereich konkav oder konvex ist.

Claims

1. A drafting arrangement for a fine spinning frame with a pair of delivery rollers (4) comprising a converging space and a working group disposed in front of said rollers with a large roller (8) and an apron (10) moved by a smaller roller, characterized in that a fibre guiding element (12; 12A, 12B) is arranged between the working group (6) and the pair of rollers (4), which element deflects the fibre stream to be drafted over its surface averted from the apron (10) before the fibre stream reaches the converging space of the pair of delivery rollers, this being made in such a way that the fibre guiding element (12; 12A; 12B) meaningfully amplifies the air streams arising from the rotational movement of the rollers.

2. A drafting arrangement as claimed in claim 1, characterized in that the guiding element (12; 12A; 12B) is provided with a curved guiding surface.

3. A drafting arrangement as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the guiding element (12; 13A) additionally causes a limitation of the width of the fibre stream.

4. A drafting arrangement as claimed in claim 3, characterized in that the guiding element (12; 12A) is concave or convex in the fibre-limiting zone.

Revendications

1. Train étireur pour une machine à filer les fins numéros avec une paire de rouleaux délivreurs (4) comprenant un espace convergent, et un groupe de travail (6) placé en amont possédant un gros rouleau (8) et une lanière (10) qui est mise en mouvement par un rouleau plus petit,
caractérisé par le fait
qu'un élément de guidage de fibres (12; 12A; 12B) est disposé entre le groupe de travail (6) et la paire de rouleaux (4) qui dévie le courant de fibres à étirer par sa surface opposée a la lanière (10) avant que le courant de fibres n'arrive dans l'espace convergent de la paire de rouleaux délivreurs (4), de telle manière que l'élément de guidage de fibres (12; 12A; 12B) renforce d'une manière ciblée les courants d'air conçus par le mouvement de rotation des rouleaux.

2. Train étireur selon revendication 1,
caractérisé par le fait que
l'élément de guidage (12; 12A; 12B) possède une surface de guidage courbée.

3. Train étireur selon revendication 1 ou 2,
caractérisé par le fait que
l'élément de guidage (12; 12A) effectue en plus une limitation de la largeur du courant de fibres.

4. Train étireur selon revendication 3,
caractérisé par le fait que
l'élément de guidage (12; 12A) est concave ou convexe dans la zone délimitant les fibres.

Zeichnung