DE19927838B4

DE19927838B4 - Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden

Info

Publication number: DE19927838B4
Application number: DE19927838A
Authority: DE
Inventors: Helmut Feuerlohn; Liberto Dr.-Ing. Terassa Coll-Tortosa; Francesc Roig Munill; Thomas Weide; Jose Antonio St. Salvador de guardiol Tornero-Garcia; Oliver Schulze
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1999-06-18
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2019-06-19
Also published as: DE19927838A1; JP2001011739A; US6314714B1

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden mit einem Gehäuse, einer Faserbandführung und einer hohlen Spindel zum Führen des gebildeten und durch die Spindel abgezogenen Fadens, wobei die Spindel einen sich zur Spindeleingangsöffnung konisch verjüngenden Spindelkopf aufweist und Mittel zum Erzeugen eines Luftstromes vorhanden sind, die auf die Fasern eines verstreckten ungedrehten Faserbandes einwirken, um dieses zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Spindelkopf (5, 18) unabhängig von dem Teil der Spindel (3, 22) rotierbar ist, der der Führung des abgezogenen Fadens (6, 15) dient.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die nicht vorveröffentlichte DE 199 26 492 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden mittels eines Luftstromes, bei der eine Faserführung in einem Düsenblock angeordnet ist. Das aus einem Streckwerk auslaufende, ungedrehte Faserband wird in den Düsenblock eingezogen und nahe der Einlaßöffnung einer Spindel im Bereich zwischen einer Faserbandführung und der Spindel einem in Umlaufrichtung wirkenden Luftstrom ausgesetzt und dadurch mit einer Drehwirkung beaufschlagt. Dabei werden Fasern unkontrolliert der Wirkung des rotierenden Luftstromes unterworfen. Der Faserverband wird anschließend zur Fadenerzeugung durch die Spindel abgezogen, wobei freie Faserenden den Spindelkopf umschlingen und beim Abziehen des Fadens in die Spindel sich als Hüllfasern um den Faserverband legen.
Die Fadenbildung kann sowohl bei stillstehender wie auch bei rotierender Spindel erfolgen. Bei der Umschlingung des konusförmig zulaufenden stillstehenden Spindelkopfes durch freie Faserenden tritt zwischen den Faserenden und der Oberfläche des Spindelkopfes hemmende Reibung auf, die sich insbesondere bei hohen Fadengeschwindigkeiten negativ auswirken kann. Die freien Faserenden können den konischen Spindelkopf nicht in ausreichendem Maße umschlingen und legen sich anschließend unzureichend um den abgezogenen Faden. Der Fadengeschwindigkeit beim Spinnen sind dadurch Grenzen gesetzt. Mittels einer rotierenden Spindel kann zwar eine Verringerung der durch Reibung verursachten Nachteile erzielt werden; es kann jedoch bei steigender Spindeldrehzahl in Drehzahlbereichen oberhalb einer bestimmten Drehzahl, zum Beispiel bei 20000 U/min bis 30000 U/min, anstelle einer erwünschten Festigkeitssteigerung ein Abfallen der Garnfestigkeit auftreten. Bei einer komplett rotierenden Spindel kann als Folge der durch die durch partielle sowie zeitweise Berührung der Innenfläche der Spindel mit dem durch die Spindeleingangsöffnung abgezogenen Faden entstehenden Reibung eine Drehwirkung verursacht werden, die unerwünschten Falschdrall hervorrufen kann.
Eine vergleichbare Luftspinnvorrichtung ist auch in der DE 41 31 059 C2 beschrieben.
Auch bei dieser bekannten Luftspinnvorrichtung wird ein durch ein Streckwerk verzogenes Faserband in einen Düsenblock eingezogen, der nahe der Eingangsöffnung einer rotierbar gelagerten oder feststehend angeordneten Spindel positioniert und mit Luftblasdüsen zur Erzeugung einer Rotationsströmung ausgestattet ist.
Das heißt, der über die Spindel abzuziehende Faserverband wird zur Bildung eines Fadens der Wirkung einer rotierenden Luftströmung ausgesetzt, die dafür sorgt, dass die freien Fadenenden den Spindelkopf umschlingen bevor sie sich als Hüllfasern um den Faserverband legen. Die Luftspinnvorrichtung gemäß DE 41 31 059 C2 weist allerdings ebenfalls die vorstehend bereits im Zusammenhang mit der DE 199 26 492 A1 beschriebenen Nachteile auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden derart auszubilden, daß bei hohen steigenden Spindeldrehzahlen einem Abfallen der Garnfestigkeit entgegengewirkt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mit einem konischen Spindelkopf, der unabhängig von dem Teil der Spindel rotierbar ist, der der Führung des abgezogenen Fadens dient und als Spindelkern ausgebildet ist, können negative Einflüsse auf die Garnfestigkeit auch bei hoher steigender Spindeldrehzahl vermindert oder ganz vermieden werden. Unerwünschter Falschdrall läßt sich auf diese Weise vermeiden. Eine Vorrichtung, in der der Antrieb der Spindel so ausgebildet ist, daß der konische Spindelkopf eine Rotationsbewegung vollführt und der der Führung des abgezogenen Fadens dienende Teil der Spindel stillsteht, zeichnet sich durch eine einfache Bauausführung aus.
Erfolgt die Rotationsbewegung des Konus des Spindelkopfes in Umlaufrichtung des Luftstromes und ist die Oberflächengeschwindigkeit des Spindelkopfes größer als die Strömungsgeschwindigkeit des um den Spindelkopf umlaufenden Luftstromes, ist die Wirkung im Hinblick auf die Garnfestigkeit besonders günstig. Der Umschlingungsvorgang durch die freien Faserenden wird nachhaltig unterstützt. Es tritt eine ausgeprägte Minderung der Nachteile auf, die durch Reibungsverluste bei Umschlingung des Spindelkopfes durch freie Faserenden entstehen können. Dies wirkt sich bei Erhöhungen der Spindeldrehzahl und der Fadengeschwindigkeit vorteilhaft aus. Garnfestigkeit und Garngleichmäßigkeit können verbessert werden.
Ist die Spindeleingangsöffnung von einem Ring gebildet, der mit dem Spindelkern fest verbunden ist, und wird der konische Spindelkopf mindestens teilweise vom Ring abgedeckt, wird eine unerwünschte durch den rotierenden Spindelkopf ausgeübte Drehwirkung auf den Faden vollständig verhindert.
In einer Ausbildung der Vorrichtung, bei der der Spindelkern vom Gehäuse gehaltert ist und der Spindelkopf mittels einer zwischen sich und dem Spindelkern angeordneten Lagerung drehbar gelagert ist, ist eine kompakte Bauweise und eine reibungsarme Lagerung möglich. Diese Vorteile lassen sich verstärken, wenn die Lagerung des Spindelkopfes zum Beispiel Nadellager aufweist. Eine einfache, stabile und platzsparende Ausführung besteht darin, daß der Spindelkopf in einer am Außenumfang des Spindelkopfes angreifenden, leicht zugänglichen Lagerung drehbar gelagert ist und sowohl der Spindelkern wie auch die Lagerung vom Gehäuse gehaltert ist.
Der rotierende Teil der Spindel kann weitgehend auf den Bereich des Spindelkopfes beschränkt werden. Bei einer derartigen Ausführung lassen sich die zu bewegenden Massen relativ gering gehalten. Geringe zu bewegende Massen sind auch mit einem Spindelkopf in Leichtbauweise, zum Beispiel in Form eines dünnwandigen Kegels, zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermindert oder vermeidet negative Einflüsse auf die Garnfestigkeit durch Reibungsverluste auch bei hoher steigender Spindeldrehzahl. Mit einer verbesserten Umschlingung läßt sich der Spinnvorgang mit hohen Fadengeschwindigkeiten durchführen, ohne daß die Nachteile durch Abfallen der Garnfestigkeit in Kauf genommen werden müssen. Der Herstellungsvorgang des Fadens wird verbessert.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Teildarstellung einer Spinnvorrichtung im Schnitt,
2 eine weitere Ausbildung einer Spinnvorrichtung im Schnitt.
In der Spinnvorrichtung der 1 wird ein durch eine nicht dargestellte Luftströmung gedrehtes Faserband 1 der Spindeleingangsöffnung 2 einer Spindel 3 zugeführt. Die Luftströmung löst dabei freie Faserenden 4 vom Faserband ab, wobei die freien Faserenden 4 den Spindelkopf 5 der Spindel 3 umschlingen. Beim Abziehen des Fadens 6 durch den rohrförmig ausgebildeten Spindelkern 7 werden die den Spindelkopf 5 umschlingenden Faserenden 4 eingezogen, umwickeln dabei das Faserband 1 und bilden Hüllfasern des Fadens 6. Bei der Fadenherstellung mit stillstehender Spindel 3 beziehungsweise stillstehendem Spindelkopf 5 verursachen die den Spindelkopf 5 umschlingenden Faserenden 4 Reibung durch das Gleiten auf der Oberfläche des Spindelkopfes 5 (sogenanntes "Putzen"). Die mit der Reibung verbundene Behinderung lässt sich durch Rotation des Spindelkopfes 5 vermindern. Der sich zur Spindeleingangsöffnung 2 hin konisch verjüngende Spindelkopf 5 ist im Gehäuse 8 rotierbar gelagert und umgibt die Spindel 3 im Bereich des zur Spindeleingangsöffnung 2 gelegenen Teils der Spindel 3. Die Lagerung des Spindelkopfes 5 erfolgt durch Wälzlager 9, die als Kugellager ausgeführt sind. In einem Ring 10 wird ein Antriebsriemen 11 geführt, der dem Spindelkopf 5 eine Rotationsbewegung erteilt. Derartige Antriebe sind bekannt und daher hier aus Vereinfachungsgründen nicht im Einzelnen dargestellt. Der Ring 10 dient gleichzeitig als Abstandshalter beziehungsweise zur Fixierung der Wälzlager 9. Der Spindelkern 7 ist vom Gehäuse 8 lösbar gehaltert und steht somit still. An der Spindeleingangsöffnung 2 ist das Ende des Spindelkerns 7 als Ring 12 ausgebildet. Der Ring 12 deckt dabei den vorderen Teil des Spindelkopfes 5 ab. Das Faserband 1 beziehungsweise der Faden 6 kann dadurch nicht mit dem rotierenden Spindelkopf 5 in Berührung kommen. Ein unerwünschter Falschdrall wird verhindert. Gleichzeitig wird auch bei hoher steigender Spindeldrehzahl einem Abfallen der Garnfestigkeit entgegengewirkt.
Die 2 zeigt eine alternative Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden. Ein Faserband 13 wird der Spindeleingangsöffnung 14 zugeführt und als Faden 15 abgezogen. Das Faserband 13 beziehungsweise der abgezogene Faden 15 werden auch in dieser Ausführung durch einen als Ring 16 ausgebildeten Teil des Spindelkernes 17 an der Spindeleingangsöffnung 14 vor einer direkten Berührung mit dem rotierenden Spindelkopf 18 geschützt. Der Spindelkopf 18 ist innen durch Wälzlager 19 auf dem feststehenden Spindelkern 17 gelagert. Die dargestellten Wälzlager 19 sind Kugellager. Die Rotationsbewegung wird dem Spindelkopf 18 durch den Antriebsriemen 20 erteilt. Der feststehende Spindelkern 17 wird vom Gehäuse 21 gehaltert.
Bei den dargestellten Ausführungsformen der Spindel 3, 22 wird einerseits die Reibung der freien Faserenden 4, 23 durch die Rotation des Spindelkopfes 5, 18 vermindert und ein Abfallen der Garnfestigkeit ebenfalls vermindert oder ganz vermieden. Ein durch die Rotation des Spindelkopfes 5, 18 verursachter unerwünschter Falschdrall des Fadens 6, 15 ist ausgeschlossen.
Die Wälzlager 9, 19 können in einer alternativen Ausführungsform als Nadellager ausgebildet sein. Eine derartige Lagerung ist reibungsarm und erlaubt eine Bauweise mit kompaktem Spindelkopf 5, 18 sowie die Ausbildung mit geringen rotierenden Massen.
Der Spindelkopf kann in dünnwandiger Leichtbauweise ausgeführt sein. Dadurch können die bewegten Massen klein gehalten werden.

Claims

Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden mit einem Gehäuse, einer Faserbandführung und einer hohlen Spindel zum Führen des gebildeten und durch die Spindel abgezogenen Fadens, wobei die Spindel einen sich zur Spindeleingangsöffnung konisch verjüngenden Spindelkopf aufweist und Mittel zum Erzeugen eines Luftstromes vorhanden sind, die auf die Fasern eines verstreckten ungedrehten Faserbandes einwirken, um dieses zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Spindelkopf (5, 18) unabhängig von dem Teil der Spindel (3, 22) rotierbar ist, der der Führung des abgezogenen Fadens (6, 15) dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Spindel (3, 22) so ausgebildet ist, daß der konische Spindelkopf (5, 18) eine Rotationsbewegung vollführt und der der Führung des abgezogenen Fadens (6, 15) dienende, als Spindelkern (7, 17) ausgeführte Teil der Spindel (3, 22) stillsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der in Umlaufrichtung des Luftstromes erfolgenden Rotationsbewegung des konischen Spindelkopfes (5, 18) die Oberflächengeschwindigkeit des Spindelkopfes (5, 18) größer ist als die Strömungsgeschwindigkeit des um den Spindelkopf (5, 18) umlaufenden Luftstromes.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeleingangsöffnung (2, 14) von einem Ring gebildet ist, der mit dem Spindelkern (7, 17) fest verbunden ist und wobei der sich konisch verjüngende Spindelkopf (5, 18) mindestens teilweise vom Ring abgedeckt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkern (7, 17) vom Gehäuse (8, 21) gehaltert ist und der Spindelkopf (5, 18) mittels einer zwischen sich und dem Spindelkern (7, 17) angeordneten Lagerung drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkopf (5, 18) in einer am Außenumfang des Spindelkopfes angreifenden Lagerung drehbar gelagert ist und sowohl der Spindelkern (7, 17) wie auch die Lagerung vom Gehäuse (8, 21) gehaltert ist.