Spinnkanne

Abstract

 Um in einer Spinnkanne (1) mit einem mit dem Gewicht (G) der beim Ablegen anwachsenden Faserbandsäule (12) gegen die Tragkraft (P) einer mechanischen Feder (16) absinkenden Federteller (11) eine auf der ganzen Höhe der Faserbandsäule (12) gleichmäßig hoher Faserverdichtung zu erzielen und einen Kannenpilz zu vermeiden, wird zwischen dem Kannenboden (10) und dem Federteller (11) ein einen nach Art eines Zwei-Wege-Ventils wirkenden Luftdurchlaß (17) aufweisender Luftsack (15) zusätzlich zu der mechanischen Feder angeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spinnkanne zum Ablegen und Speichern von Faserband, in der das Faserband aus einem Ableger kommend zu einer auf einem Federteller anwachsenden Faserbandsäule vereinigt wird und in der der Federteller mit dem Gewicht der beim Ablegen anwachsenden Faserbandsäule gegen eine dem Federteller zugeordnete Tragkraft einer mechanischen Feder, insbesondere Wendelfeder, zum Kannenboden hin absinkt. Sie betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb der Spinnkanne.

[0002] Spinnkannen (sliver can), die auch als Faserbandkanne bezeichnet und im wesentlichen zylindrisch ausgebildet werden, dienen der Aufnahme von Faserband (sliver) während der Verarbeitung, z.B. zwischen Karde, Strecke, und Flyer bzw. Spinnmaschine. Gegebenenfalls liefern die Maschinen (Karde, Strecke) das Material in die Spinnkanne ab, die der darauffolgenden Maschine direkt wieder vorgegeben werden kann. Auf diese Weise können alle Arten von Faserbändern verarbeitet, transportiert bzw. zwischengelagert werden.

[0003] Bei der Anwendung wird die Spinnkanne um ihre vertikale Achse gedreht, zugleich wird das zulaufende Faserband aus einem Ableger, z.B. aus dem sogenannten Coiler, in die Spinnkanne eingelegt. Der Ableger kann einen Bandtrichter sowie Preßwalzen zum Verdichten und einen eine trichterförmige, exzentrisch sich drehende Öffnung aufweisenden Drehteller besitzen. Durch die Drehbewegungen von Drehtisch und Drehteller ergeben sich zykloidenförmige Windungen des Faserbandes. In dieser Windungsform soll das Faserband überall von unten bis oben gleichmäßig in die Kanne eingelegt werden. Wenn eine Spinnkanne zwischen 800 und 1.000 mm hoch ist und einen Durchmesser zwischen 250 und 1.000 mm besitzt, können die Zykloidenwindungen nur gleichmäßig gebildet abgelegt werden, wenn entweder der Ablegemechanismus zunächst bis zum Ablageboden abgesenkt wird oder wenn der Ablageboden zu Beginn des Ablegens bis zum oberen Ende der Kanne auf die Höhe des Ablegenmechanismus angehoben und in dem Maße abgesenkt wird, in dem der Faserbandstapel auf dem Boden wächst (vgl. DE-OS 15 10 287).

[0004] Für ein ideal gutes Ablegeergebnis wäre es wünschenswert, das obere Ende der Faserbandsäule während des ganzen Ablegevorgangs auf konstanter Höhe in Bezug auf den Ableger zu halten. Es sollen dabei unter anderem zwei Wünsche erfüllt werden:

[0005] Erstens wird angestrebt, eine möglichst große Menge an Faserband in der Kanne unterzubringen. Dazu soll das Faserband beim Ablegen - durch entsprechend hohen Ablegedruck - in der Faserbandsäule verdichtet werden. Diese Verdichtung setzt eine von der wachsenden Faserbandsäule in Richtung auf den Ableger wirkende Gegenkraft voraus. Diese kann beispielsweise durch eine von unten auf den Ablageboden wirkende geregelte Antriebskraft nach der DE-OS 36 21 794, durch die Kraft einer Wendelfeder nach der GB-PS 13 79 022 oder durch einen beispielsweise ebenfalls pneumatisch beaufschlagten Storchenschnabel nach der DE-OS 28 46 630 aufgebracht werden.

[0006] Zweitens besteht ein erhebliches Interesse daran zu verhindern, daß das abgelegte Faserband nach vollständiger Füllung der Kanne und nach Entfernen des bzw. aus dem Ablegemechanismus ein Teil der Faserbandsäule pilzförmig aus der Kanne emporquillt, sich also ein sogenannter Kannenpilz bildet, der nicht nur Schwierigkeiten beim Weitertransport der Kanne bereitet, sondern auch eine durch die körperliche Höhe einer Kanne an sich nicht bedingte Bauhöhe des Ablegemechanismus erforderlich macht. Um der Bildung eines Kannenpilzes zu begegnen, wird nach der DE-OS 27 12 982 zusätzlich zu der den beweglichen Kannenboden abstützenden Wendelfeder eine beim Füllen der Kanne gezielt zuschaltbare Zusatzwendelfeder vorgesehen. Die dazu erforderliche Mechanik ist aufwendig und anfällig, so daß sie sich in der rauhen Praxis des Textilbetriebs nicht bewähren konnte.

[0007] Nach der DE-OS 37 18 871 oder der vorgenannten GB-PS 13 79 022 wird der Boden, auf dem die Faserbandsäule aufgebaut werden soll, gegenüber dem Kannenboden mit Hilfe einer oder mehrerer Wendelfedern abgestützt. Der Ablageboden heißt daher auch Federteller. Bei dieser Lösung sind bisher die oben genannten Kannenpilze, die größenordnungsmäßig etwa 200 bis 500 mm über den oberen Rand der Kanne herausquellen können, praktisch unvermeidbar. Um Kannenpilze auszuschließen, müßte die Wendelfeder nach dem Fertigstellen der Faserbandsäule "neutralisiert" bzw. arretiert werden können. Das würde ein zusätzliches, mit erheblicher Unfallgefahr verbundenes Handling beim Entarretieren vor dem erneuten Füllen der Kanne bedingen.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spinnkanne zu schaffen, die unmittelbar ein gleichmäßiges, hochverdichtetes Ablegen des Faserbandes über die gesamte Höhe der in der Spinnkanne wachsenden Faserbandsäule durch gewissermaßen gebremstes Absenken des Federtellers ohne von außen wirkende Antriebskräfte und ohne Inkaufnahme von Kannenpilzen ermöglicht.

[0009] Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die Spinnkanne eingangs genannter Art zum Ablegen und Speichern von aus einem Ableger zugeliefertem Faserband mit einem mit dem Gewicht der Faserbandsäule gegen eine Tragkraft absinkenden Federteller darin, daß zwischen dem Kannenboden und dem Federteller zusätzlich zu der mechanischen Feder ein in dem Maß des Wachsens der Faserbandsäule über einen nach Art eines Zwei-Wege-Ventils wirkenden Luftdurchlaß bei im wesentlichen konstant bleibendem Innendruck entleerter Luftsack angeordnet ist. Zu der mechanischen Feder, die vorzugsweise aus einer oder mehreren Wendelfedern, gefedert angetriebenen Storchenschnäbeln oder dergleichen bestehen kann, wird also erfindungsgemäß eine pneumatische Kraft hinzugefügt, nämlich der im wesentlichen in der Funktion eines unelastischen Tragmittels angewendete Luftsack, der ebenso wie die mechanische Feder unmittelbar zwischen Kannenboden und Federteller wirkt.

[0010] Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Kraftdifferenz zwischen dem auf dem Federteller ruhenden Gewicht der wachsenden Faserbandsäule einerseits und der von unten auf den Federteller wirkenden Tragkraft andererseits - also die dem Ablegerdruck entsprechende Gegenkraft - beim gesamten Ablegevorgang im wesentlichen konstant bleibt. Dadurch wiederum wird eine überall gleiche Faserband-Verdichtung erreicht.

[0011] Erfindungsgemäß wird der Luftsack im Laufe des Aufbaus der Faserbandsäule nahezu vollständig entleert (entlüftet). Dieser entleerte Luftsack, der während des Wachsens der Faserbandsäule die Gegenkraft - oder jedenfalls einen wesentlichen Teil derselben - zum Ablegerdruck liefert, besitzt von Natur aus nicht die einer Feder eigene Rückstellkraft, die bei fertig gelegter Faserbandsäule und nach Abheben des Ablegemechnismus zum Erzeugen eines nennenswerten Kannenpilzes erforderlich wäre. Kannenpilze werden also selbsttätig, das heißt ohne äußere Beeinflussung der Tragmittel, insbesondere des Luftsacks, vermieden.

[0012] Wenn man das Faserband für eine Weiterverarbeitung wieder aus der Kanne abzielt, wird irgendwann das von oben auf den Federteller drückende Gewicht kleiner als die Rückstellkraft der von unten wirkenden mechanischen Feder. Diese mechanische Feder hebt dann den Federteller wieder an mit der Folge, daß über den nach Art eines Zwei-Wege-Ventils wirkenden Luftdurchlaß zugleich Luft in den Luftsack eingesaugt wird. Spätestens nach dem vollständigen Abzug eines in die Spinnkanne eingebrachten Faserbandes wird der Luftsack durch das Zusammenwirken der mechanischen Feder und des Zwei-Wege-Luftdurchlasses wieder selbsttätig so weit gefüllt, daß der Federteller schließlich selbsttätig in die für den Beginn eines neuen Ablegevorgangs räumlich und kräftemäßig erforderliche Ausgangsposition gelangt.

[0013] Der erfindungsgemäße Luftsack kann innerhalb oder außerhalb der mechanischen Feder zwischen Kannenboden und Federteller positioniert werden. Da der Luftsack im wesentlichen den gesamten Raum der Kanne zwischen Federteller und Kannenboden ausfüllen soll, wird er bevorzugt über die Feder gestülpt/gezogen, so daß er die Feder in sich einschließt.

[0014] Ein unerwarteter Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß sich herkömmliche Spinnkannen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere mit auf einer Wendelfeder gelagertem Federteller, problemlos zu erfindungsgemäßen Spinnkannen nachrüsten lassen, wenn - eventuell unter Einsatz einer geschwächten bzw. schwächeren mechanischen Feder - nur der Luftsack und der Zwei-Wege-Luftdurchlaß eingebaut werden.

[0015] Wenn im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Spinnkanne von einem nach Art eines Zwei-Wege-Ventils wirkende Luftdurchlaß bzw. von einem Zwei-Wege-Luftdurchlaß gesprochen wird, sind sowohl ein einziger unter gewissen Vorbedingungen in beiden Richtungen arbeitender Luftdurchlaß als auch eine

[0016] Mehrzahl von Bauelementen gemeint, von denen wenigstens eines Luft nur in den Luftsack einläßt und wenigstens eines Luft nur aus dem Luftsack ausströmen läßt. Diese Durchlässe können bevorzugt selbsttätig, unter Umständen aber auch gesteuert bzw. voreingestellt arbeiten. Vorzugsweise wird als Luftdurchlaß eine Lochblende, insbesondere Quetschblende, mit gegeneinander gedrückten, z.B. aus Gummi oder Kunststoff bestehenden, Lippen vorgesehen. Der Luftdurchlaß kann aber auch als einstellbares Ventil, insbesondere Federventil, ausgebildet werden. Der vorzugsweise in dem Federteller anzuordnende Luftdurchlaß, kann mehrere voreinstellbare Luftdurchgangsstellungen, die verschiedenen Bereichen von spezifischen Gewichten des in die Spinnkanne abzulegenden Faserbandvolumens entsprechen, besitzen.

[0017] Der erfindungsgemäß einzusetzende Luftsack kann mit einem Anschlag, insbesondere bestehend aus Kunststoffschnüren, zwischen Kannenboden und Federteller, ausgestattet werden, die eine vorgegebene maximale Ausfahrweite des Luftsacks garantieren. Dies kann auch durch die maximale Ausfahrlänge der mechanischen Feder (Wendelfeder) oder des Luftsacks erreicht werden.

[0018] Bei einem Verfahren zum Betrieb der Spinnkanne eingangs genannter Art besteht die erfindungsgemäße Lösung darin, daß das zulaufende Faserband durch Wahl der Differenz zwischen dem Betrag der durch die Wirkung von Feder und Luftsack von unten auf den Federteller ausgeübten Tragkraft einerseits und dem Betrag der Gewichtskraft der wachsenden Faserbandsäule andererseits annähernd gleich dem Betrag der vom Faserbandableger ausgeübten, konstanten Andrückkraft während des ganzen Ablegevorgangs mit konstanter Kraft gegen die Säule verdichtet wird.

[0019] Erfindungsgemäß werden also die Beträge der von unten und oben auf den Federteller wirkenden Tragkraft bzw. Säulengewichtskraft linear mit zunehmender Höhe der Faserbandsäule vergrößert, ohne daß sich die Differenz zwischen den beiden Kräften, nämlich die Druckkraft des Faserbandablegers ändern soll. Dazu soll die Ausströmgeschwindigkeit der Luft am Luftdurchlaß so auf den Kannenquerschnitt, das Säulengewicht und die Faserband-Liefergeschwindigkeit abgestimmt werden, daß der Innendruck des Luftsacks in etwa konstant bleibt. Irgendwelche von außerhalb der Kanne her auf den Federteller wirkende Antriebskräfte sind also nicht erforderlich.

[0020] Erfindungsgemäß wirken in der Spinnkanne die mechanische Feder, insbesondere Wendelfeder, und der Luftsack in der beschriebenen Weise zusammen. Einerseits, ohne den Einsatz der mechanischen Feder, insbesondere Wendelfeder, als Trag- bzw. Federmittel könnte die Luftaustrittsmenge pro Zeiteinheit nur konstant gehalten werden, wenn der Durchgangsquerschnitt des Luftauslasses dem steigenden Säulengewicht entsprechend vermindert würde. Dieses Problem ist technisch und wirtschaftlich nur schwer zu bewältigen. Andererseits würde sich bei im übrigen ausreichender mechanischer Federkraft ohne die ergänzende Wirkung des Luftsacks die Materialverdichtung mit zunehmender Füllung entsprechend dem höheren Säulengewicht vermindern.

[0021] Erst durch den Einsatz des Luftsacks mit dem Zwei-Wege-Luftdurchlaß in Kombination mit der mechanischen. Feder kann eine bestimmte Materialverdichtung des abgelegten Faserbandes (Preßkraft) nicht nur auf der gesamten Höhe der Faserbandsäule konstant eingehalten, sondern auch durch Vorwahl bzw. Auswahl des Luftdurchlasses, z.B. durch Einstellen einer Ventilfederkraft, vorbestimmt werden.

[0022] Da bei Anwendung der Erfindung die gegenseitige Position von Faserbandablegemechanismus und bereits abgelegter Faserbandsäule in jeder Phase des Ablegeprozesses auf eine maximale Ablegeverdichtung einzustellen ist, wird ein qualitativ hochwertiges Ablegen ohne technologische Fehler erzielt. Es ergeben sich hervorragende fehlerfreie Ablaufbedingungen, Schlingen-, Doppelband- und Dreifachbandbildung werden unterdrückt.

[0023] Die durch die Erfindung zu erzielenden Vorteile, nämlich unter anderem die gleichmäßige Verdichtung und das Vermeiden von Kannenpilzen - durch letzteres werden nicht nur das Handling der Kannen erleichtert, sondern auch die Bauhöhe der jeweiligen Maschine vermindert - sind bei Verwendung der Kombination von mechanischer Feder und Luftsack als Tragvorrichtung besonders einfach zu erfüllen, weil die vom Luftsack her wirkende Kraft wegen des im Sack vorgesehenen Luftdurchgangs trotz sinkenden Sackvolumens in etwa konstant zu halten ist.

[0024] Anhand der schematischen Darstellung in der beiliegenden Zeichnung werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

einen vertikalen Schnitt durch eine Spinnkanne beim Bilden einer Faserbandsäule; und

Fig. 2

ein Diagramm betreffend die Abhängigkeit der verschiedenen Drücke p von der momentanen Höhe h der Faserbandsäule.

[0025] Fig. 1 zeigt eine Spinnkanne 1, die auf einem Drehtisch 2 mit Drehachse 3 steht und dadurch um ihre vertikale Achse 4 drehbar gelagert ist. Von oben wird der Spinnkanne 1 Faserband 5 aus einem Coiler bzw. Ableger 6 zugeführt. Zu dem Ableger 6 gehören Preßwalzen 7 (zum Verdichten) und ein Drehteller 8 mit einer trichterförmigen, exzentrisch bezüglich der Kannenachse 4 sich bewegenden Öffnung 9. Durch die kombinierten Drehbewegungen von Drehtisch 2 und Drehteller 8 ergeben sich Zykloiden-Windungen des Faserbandes 5. In dieser Windungsform soll das Faserband 5 überall in der in der Kanne 1 auf einem gegenüber dem Kannenboden 10 abgestützten Federteller 11 wachsenden Faserbandsäule 12 von unten bis oben gleichmäßig und optimal verdichtet abgelegt werden.

[0026] Beim Ablegen des Faserbandes 5 in die Spinnkanne 1 wirken nach Fig. 1 und 2 erfindungsgemäß auf den Federteller 11 von unten eine Tragkraft P und von oben eine Gewichtskraft G, die sich zusammensetzen aus der vom Ableger 6 ausgeübten Druckkraft D und dem steigenden Gewicht G der Faserbandsäule 12. Die Abhängigkeit der Beträge dieser Werte P, G und D von der bis zur Höhe H der Kanne 1 wachsenden Höhe h der Faserbandsäule 12 wird im Prinzip in dem h/p-Diagramm (h = Höhe, p = Druck) von Fig. 2 angegeben. Größenordnungsmäßig gilt im statischen Zustand für h # o und h # H für die genannten Beträge D = P - G = const; für h = o gilt G = O und D = P, für h = H gilt D = O und G = P. Das Gewicht des Federtellers 11 selbst sowie eventuelle Reibungskräfte werden durch hier eliminierte, von unten wirkende Zusatzkräfte ausgeglichen.

[0027] Zu Beginn des Legevorgangs muß die Tragkraft P nur die Druckkraft D des Ablegers 6 kompensieren. Während des Legens steigen die p-Beträge, nämlich die Beträge von G und P, proportinal zu h und parallel zueinander an, so daß sie sich überall (für h # H) um D unterscheiden. Laut Fig. 2 wird P für h = H auf G im wesentlichen unstetig auf G abgesenkt, weil die Andrückkraft D des Ablegers bei fertig gefüllter Kanne wegfällt.

[0028] Wenn die Faserbandsäule 12 die volle Höhe H der Kanne 1 erreicht, ist der Ablegevorgang beendet und die Kanne 1 kann aus der Position unterhalb des Ablegers 6 entfernt werden. Wenn vor diesem Verfahrensschritt die von unten auf den Federteller 11 wirkende Tragkraft P auf den Wert oder unter den Wert des Gewichts G der Faserbandsäule 12 herabgesetzt wird, bleibt das Niveau bzw. obere Ende 13 der Faserbandsäule 12 auch bei Wegfall des vom Ableger 6 ausgeübten Drucks D unverändert in der durch den Ableger 6 positionierten Höhenlage der oberen Kante 14 der Spinnkanne 1.

[0029] Die in der Kanne von unten auf den Federteller 11 wirkende Kraft P wird mit der erfindungsgemäß vorausgesetzten Charakteristik durch das kombinierte Wirken von mechanischer Feder und Luftsack mit Zwei-Wege-Luftdurchlaß erreicht. Fig. 2 zeigt in der Spinnkanne 1 einen für diesen Zweck bevorzugten Luftsack 15, dessen Tragkraft mit derjenigen einer Wendelfeder 16 zusammenwirkt. In dem Federteller 11 befindet sich ein Zwei-Wege-Ventil 17, das auch als Kombination von Lochblenden für den Lufteinlaß und Luftauslaß ausgebildet werden kann.

Bezugszeichenliste

[0030] 

1 =

Spinnkanne

2 =

Drehtisch

3 =

Drehachse (2)

4 =

Längsachse (1)

5 =

Faserband

6 =

Faserbandableger

7 =

Preßwalze

8 =

Drehteller

9 =

Trichteröffnung

10 =

Kannenboden

11 =

Federteller

12 =

Faserbandsäule

13 =

oberes Ende von 12

14 =

obere Kante von 1

15 =

Luftsack

16 =

Wendelfeder

17 =

Ventil

Ansprüche

1. Spinnkanne (1) zum Ablegen und Speichern von Faserband (5), in der das Faserband (5) aus einem Ableger (6) kommend zu einer auf einem Federteller (11) anwachsenden Faserbandsäule (12) vereinigt wird und in der den Federteller (11) mit dem Gewicht (G) der beim Ablegen anwachsenden Faserbandsäule (12) gegen eine dem Federteller (11) zugeordnete Tragkraft (P) einer mechanischen Feder (16), insbesondere Wendelfeder, zum Kannenboden (10) hin absinkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Kannenboden (9) und dem Federteller (11) zusätzlich zu der mechanischen Feder (16) ein in dem Maß des Wachsens der Faserbandsäule (12) über einen nach Art eines Zwei-Wege-Ventils wirkenden Luftdurchlaß (17) bei im wesentlichen konstant bleibendem Innendruck entleerter Luftsack (15) angeordnet ist.

2. Spinnkanne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftdurchlaß (17) als Zwei-Wege-Blende mit, insbesondere einstellbar, gegeneinander gequetschten Lippen ausgebildet ist.

3. Spinnkanne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftdurchlaß (17) als Zwei-Wege-Federventil, insbesondere einstellbar, ausgebildet ist.

4. Spinnkanne nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Luftdurchlaß (17) aus mindestens einem, insbesondere einstellbaren, Einlaß und mindestens einem, insbesondere einstellbaren, Auslaß besteht.

5. Spinnkanne nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nach oben - in Richtung auf eine wachsende Faserbandsäule (12) - wirkende Federkraft der mechanischen Feder (16) größer ist als die nach unten wirkende Gegenkraft von leerem Federteller (11) mit daran anhängenden Teilen und kleiner ist als die Summe aus der Gegenkraft und einer ebenfalls nach unten wirkenden Andrückkraft des das Faserband liefernden Ablegers.

6. Verfahren zum Ablegen und Speichern von Faserband (5) in eine Spinnkanne (1), bei dem das Faserband (5) aus einem Ableger (6) kommend zu einer auf einem Federteller (11) anwachsenden Faserbandsäule (12) vereinigt wird und bei den der Federteller (11) mit dem Gewicht (G) der beim Ablegen anwachsenden Faserbandsäule (12) gegen eine dem Federteller (11) zugeordnete Tragkraft (P) einer mechanischen Feder (16) zum Kannenboden (10) hin abgesenkt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zulaufende Faserband (5) durch Wahl der Differenz zwischen dem Betrag der durch die Wirkung von Feder (16) und Luftsack (15) von unten auf den Federteller (11) ausgeübten Tragkraft (P) einerseits und dem Betrag der Gewichtskraft (G) der wachsenden Faserbandsäule (12) andererseits annähernd gleich dem Betrag der vom Faserbandableger (6) ausgeübten, konstanten Andrückkraft (D) während des gesamten Ablegevorgangs mit konstanter Kraft gegen die Säule (12) verdichtet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Betrag der von dem Luftsack (15) ausgeübten Tragkraft (P) am Ende des Ablegevorgangs, das heißt bei gefüllter Kanne (1), auf annähernd den Wert Null abgesenkt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Betrag des Luftsacks (15) zu der Tragkraft während des Füllens kontinuierlich abgesenkt wird.

Zeichnung