Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verdichten eines verstreckten Faserverbandes in einer einem Ausgangswalzenpaar eines Streckwerks folgenden Verdichtungszone, bei welchem der Faserverband mittels eines perforierten besaugten Transportmittels durch die Verdichtungszone transportiert wird.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Verdichten eines verstreckten Faserverbandes in einer einem Ausgangswalzenpaar eines Streckwerks folgenden Verdichtungszone, mit einer stationären Gleitfläche, die einen im Wesentlichen in Bewegungsrichtung des Faserverbandes verlaufenden Saugschlitz aufweist, mit einem zwischen Faserverband und Gleitfläche befindlichen und den Faserverband über die Gleitfläche transportierenden perforierten Transportband, dessen Geschwindigkeit wenigstens der Umfangsgeschwindigkeit des Ausgangswalzenpaares entspricht, sowie mit einer die Verdichtungszone auslaufseitig begrenzenden Klemmwalze.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art ist durch die DE 4 323 472 C2 Stand der Technik. Die Verdichtungszone ist sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig jeweils durch eine Klemmstelle begrenzt, nämlich einlaufseitig durch die Klemmstelle des Ausgangswalzenpaares und auslaufseitig durch eine von der Klemmwalze definierte Klemmstelle, wobei die Klemmwalze gegen eine angetriebene Unterwalze drückt. Der Abstand der zwei Klemmstellen ist in der bekannten Druckschrift mit dem 1,5fachen der Faserlänge angegeben. Es ist ein leichter Anspannverzug in der Verdichtungszone vorgesehen, d.h. die Klemmwalze weist eine etwas höhere Umfangsgeschwindigkeit auf als das Ausgangswalzenpaar.
Eine ähnliche Vorrichtung ist durch die DE 19 722 528 A1 Stand der Technik. Gemäss dieser Druckschrift wurde die Saugzone der Verdichtungszone auf 10 bis 25 mm begrenzt, damit bei verminderter Saugleistung eine verbesserte Verdichtungswirkung erzielbar sein soll. Allerdings ist der Abstand der Klemmstellen deutlich grösser als die Saugzone und auch grösser als die Faserlänge. Bei der letztgenannten Druckschrift ist unter anderem angesprochen, dass sich die Luftwege des Transportbandes im Laufe der Zeit zusetzen können. Als Abhilfe wird dabei vorgeschlagen, die Perforation des Transportbandes gratfrei auszubilden.
Bei den bekannten Vorrichtungen besteht die Gefahr, dass sich zwischen der stationären Gleitfläche und der bewegten Auflagefläche des Transportriemens trotz allem Faserflug und Schmutz ansetzen können. Die Verschmutzung kommt beispielsweise dadurch zustande, dass einzelne Fasern des zu verdichtenden Faserverbandes, insbesondere die kürzeren Fasern, mit ihrem vorderen Ende im Bereich des Saugschlitzes durch die Perforation des Transportbandes hindurch nach innen gelangen. Diese Fasern ragen dann teilweise in den Saugschlitz hinein, und zwar so lange, bis der Saugschlitz passiert ist. Im günstigsten Fall kann am Ende des Saugschlitzes die betreffende Faser abgeschnitten und das abgeschnittene Ende abgesaugt werden.
Im ungünstigen Fall jedoch wird das Faserende lediglich umgeschlagen, sodass es nicht abgesaugt, sondern mit dem Transportband weitertransportiert wird und dabei teilweise zwischen der Auflagefläche und der Gleitfläche liegt. Zu irgendeinem Zeitpunkt kann dann diese Faser reissen und sich staubförmig irgendwo an der Auflagefläche oder der Gleitfläche festsetzen, insbesondere bei honigtauhaltigen klebrigen Fasern. Dies führt mit der Zeit dazu, dass die Verdichtungswirkung von Spinnstelle und Spinnstelle unterschiedlich wird, sodass an den auslaufseitigen Klemmstellen unterschiedlich verdichtete Faserverbände abgeliefert werden.
Das Verdichten eines verstreckten Faserverbandes, und zwar in einem Bereich, wohin die Spinndrehung noch nicht zurückreicht, dient dem Zweck, den Faserverband in seinem Querschnitt zu bündeln und insgesamt weniger haarig zu machen. Es entsteht dann nach dem Erteilen der Spinndrehung ein glatteres Garn mit höherer Festigkeit. Wenn aber nur an einer Spinnstelle auf Grund einer beeinträchtigten Verdichtungszone die erwünschte Verdichtung nicht eintritt, dann entsteht im späteren Gewebe ein so genannter Moire-Effekt, der die Ware zum Ausschuss macht. Es muss daher sichergestellt werden, dass die Verdichtungswirkung an den einzelnen Verdichtungszonen der Spinnstellen stets erhalten bleibt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, sicherzustellen, dass sich die Perforation des Transportbandes nicht zusetzen kann und dass im Bereich zwischen der Auflagefläche des Transportbandes und der stationären Gleitfläche sich keine Ablagerungen bilden können.
Die Aufgabe wird bei dem Verfahren dadurch gelöst, dass der Faserverband beim Erreichen der Verdichtungszone die gleiche Bewegungsrichtung wie das Transportmittel hat und dass eine ausreichende Menge der im Faserverband befindlichen Fasern während des Verdichtens noch vom Ausgangswalzenpaar geklemmt ist.
Das Transportmittel hat somit bei Langfasern in der Verdichtungszone - bei gleicher Richtung - die gleiche oder grössere Geschwindigkeit als die vorderen Enden der Fasern, die somit gar nicht erst in die Perforation des Transportmittels eintauchen können. Bei Kurzfasern hingegen genügt es, wenn ein möglichst hoher Prozentanteil der Fasern noch vom Ausgangswalzenpaar kontrolliert wird, sobald die vorderen Enden vom Saugzug erfasst werden.
Die Aufgabe gemäss der Vorrichtung wird dadurch gelöst, dass der Abstand der vom Ausgangswalzenpaar einerseits und von der Klemmwalze andererseits definierten Klemmstellen allenfalls unwesentlich grösser ist als die mittlere Stapellänge der im Faserverband befindlichen Fasern.
Dadurch wird sicher verhindert, dass die Fasern in der Verdichtungszone an ihren vorderen Enden vom Sog erfasst werden und auf dem Transportband vorwärts kriechen können. Ein Einsaugen der vorderen Enden der Fasern in die Perforation wird somit wirksam verhindert.
Bei zu verspinnendem kurzstapligem Material beträgt der Abstand der Klemmstellen vorteilhaft zwischen 20 und 27 mm. Der kleinere Wert wird dabei für synthetisches Fasermaterial, insbesondere Zellwollfasern gewählt.
In Ausgestaltung der Erfindung weist der gegen das Transportband gerichtete Saugschlitz eine schachtartige Mündung auf. Die Erfahrung hat nämlich gezeigt, dass an derartigen Mündungen von Absaugröhren im Allgemeinen sich keinerlei Fasern ansammeln. Die schachtartige Mündung kann sich dabei gegebenenfalls in Absaugrichtung verjüngen, was zu einer Beschleunigung der abgesaugten Fasern führt. Demgegenüber würde im Falle eines Saugschlitzes in einem Blech, bei welchem die Höhe des Saugschlitzes der Blechstärke entspricht, durch erhöhte Turbulenzen die Gefahr von Verstopfungen entstehen.
Zweckmässig ist die schachtartige Mündung durch ein austauschbares aufgesetztes Fenster gebildet. Dadurch lässt sich der Saugschlitz einfach an unterschiedliche Fasermaterialien anpassen.
In weiterer Ausgestaltung kann das Ausgangswalzenpaar eine am Umfang mit einer Profilierung versehene Unterwalze aufweisen, die ausserhalb der Verdichtungszone am Transportband mit leichtem Druck anliegt.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1 auf die Verdichtungszone, Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung, Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3 auf die Verdichtungszone.
Vom Streckwerk 1 einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine sind in Fig. 1 und 2 lediglich das Ausgangswalzenpaar 2 und das vorangehende Riemchenwalzenpaar 3 dargestellt. Das Ausgangswalzenpaar 2 enthält eine angetriebene Unterwalze 4, die sich über mehrere Spinnstellen erstreckt, sowie eine jeder Spinnstelle zugeordnete Druckwalze 5. In ähnlicher Weise enthält das Riemchenwalzenpaar 3 eine angetriebene Unterwalze 6 sowie pro Spinnstelle eine Druckwalze 7. Ferner erkennt man ein Unterriemchen 8 und ein Oberriemchen 9.
Im Streckwerk 1 wird ein Faserband oder Vorgarn 10 in bekannter Weise in Transportrichtung A transportiert und dabei bis zur gewünschten Feinheit verzogen. Im Anschluss an die Klemmstelle 11 des Ausgangswalzenpaares 2 liegt dann ein verstreckter, aber noch spinndrehungsfreier Faserverband 12 vor.
Dem Streckwerk 1 folgt eine Verdichtungszone 13 mit einer Vorrichtung zum Verdichten des Faserverbandes 12. Diese Vorrichtung enthält ein Hohlprofil 14, welches sich über mehrere Spinnstellen erstreckt. Die Aussenkontur des Hohlprofils 14 enthält eine stationäre Gleitfläche 15, welcher pro Spinnstelle jeweils ein als Transportband 16 ausgebildetes Transportmittel zugeordnet ist.
Das der Verdichtungszone 13 zugehörige Transportband 16 ist luftdurchlässig ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem feinporigen Gewebe aus Polyamidfäden. Das Transportband 16 transportiert den zu verdichtenden Faserverband 12 durch die Verdichtungszone 13 hindurch und über einen Saugschlitz 17 der Gleitfläche 15. Der Saugschlitz 17 ist etwas breiter als der fertig verdichtete Faserverband 12 und ist in Bewegungsrichtung B des Faserverbandes 12 leicht schräg angeordnet, sodass der Faserverband 12 beim Verdichten einen leichten Falschdrall erhält. Der Saugschlitz 17 erstreckt sich bis zu einer Klemmstelle 18, die zwischen einer Klemmwalze 19 und der Gleitfläche 15 des Hohlprofils 14 gebildet wird und die die Verdichtungszone 13 auslaufseitig begrenzt. Die Klemmwalze 19 drückt den Faserverband 12 und das Transportband 16 gegen die Gleitfläche 15.
Nach der Klemmstelle 18 liegt ein Faden 20 vor, in welchen die Spinndrehung eingebracht wird. Die Klemmwalze 19 dient als Drallsperre für die Spinndrehung, sodass der Faserverband 12 in der Verdichtungszone 13 spinndrehungsfrei ist. Nach der Klemmstelle 18 wird der Faden 20 in Lieferrichtung C einer nicht dargestellten Ringspindel zugeführt.
Das Hohlprofil 14 enthält pro Maschinensektion eine Öffnung 21, die über ein Saugrohr 22 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden ist. Dadurch wirkt durch das perforierte Transportband 16 hindurch ein Saugzug auf den zu verdichtenden Faserverband 12.
Die Klemmwalze 19 ist an einen Antrieb angeschlossen, der über eine Übertragungswalze 23 von der Druckwalze 5 des Ausgangswalzenpaares 2 abgeleitet wird. Die Umfangsgeschwindigkeit der Klemmwalze 19 ist dabei geringfügig grösser als die Umfangsgeschwindigkeit des Ausgangswalzenpaares 2.
Das Transportband 16 ist auf seiner dem Faserverband 12 abgewandten Seite mit einer Auflagefläche versehen, welche auf der stationären Gleitfläche 15 gleitet. Dabei besteht die Gefahr, dass sich zwischen der Auflagefläche und der Gleitfläche 15 Faserflug und Schmutz ansetzen. Es können nämlich die vorderen Enden einzelner Fasern, insbesondere der kürzeren Fasern, durch die Perforation des Transportbandes 16 hindurch in den Saugschlitz 17 nach innen hineinragen. Werden derartige Fasern am Ende des Saugschlitzes 17, also beim Verlassen der Verdichtungszone 13, umgeschlagen, dann gelangen sie in den Bereich zwischen der Auflagefläche des Transportbandes 16 und der stationären Gleitfläche 15. Dies führt mit der Zeit zur Beeinträchtigung der Verdichtungswirkung der betreffenden Verdichtungszone 13.
Zur Vermeidung dieses Nachteils ist vorgesehen, dass der Faserverband 12 beim Erreichen der Verdichtungszone 13 die gleiche Bewegungsrichtung B wie das Transportband 16 hat. Dadurch können die vorderen Enden der Fasern gar nicht erst in den Bereich der Perforation gelangen. Ausserdem ist vorgesehen, dass die überwiegende Menge der im Faserverband 12 befindlichen Fasern während des Verdichtens noch vom Ausgangswalzenpaar 2 geklemmt ist. Das Ausgangswalzenpaar 2 kontrolliert somit die Geschwindigkeit des Faserverbandes 12 beim Erreichen der Verdichtungszone 13 und hält den Faserverband 12 etwas zurück, während das Transportband 16 in seiner Geschwindigkeit leicht voreilt. Auch durch diese Massnahme wird verhindert, dass die vorderen Enden der Fasern in die Perforation des Transportbandes 16 eintauchen können.
Der Abstand a der zwei Klemmstellen 11 und 18 ist so gewählt, dass er allenfalls unwesentlich grösser, vorzugsweise aber kleiner ist als die mittlere Stapellänge der im Faserverband 12 befindlichen Fasern. Damit wird wirksam verhindert, dass die die Klemmstelle 11 verlassenden Fasern auf dem Transportband 16 unter der Wirkung des Saugzuges nach vorn kriechen und in die Perforation eintauchen können.
Der gegen das Transportband 16 gerichtete Saugschlitz 17 hat eine schachtartige Mündung 24, die sich in Absaugrichtung leicht verjüngt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass solche Mündungen 24 im Allgemeinen nicht von Faserflug zugesetzt werden. Zweckmässig ist dabei vorgesehen, dass im Bereich des Saugschlitzes 17 auf das Hohlprofil 14 ein Fenster 25 aufgesetzt ist, sodass die Möglichkeit besteht, die Verdichtungszone 13 jeweils an das zu verspinnende Fasermaterial anzupassen.
Die Unterwalze 4 ist auf ihrem Umfang mit einer Profilierung 26 versehen, die mit leichtem Druck am Transportband 16 anliegt. Dabei dient die Unterwalze 4 gewissermassen als Putzwalze, die ausserhalb des Bereichs der Verdichtungszone 13 ständig das Transportband 16 von eventuell anhaftendem Faserflug säubert.
In Fig. 3 und 4 ist mit etwas vergrössertem Massstab ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Soweit es sich um die gleichen Bauteile wie bisher handelt, werden die gleichen Bezugsziffern verwendet, sodass eine nochmalige Beschreibung entbehrlich ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 ist ein etwas anders gestaltetes Hohlprofil 27 vorgesehen, welches sich wieder vorzugsweise über mehrere Spinnstellen erstreckt und in nicht dargestellter Weise über eine Saugöffnung an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Das Hohlprofil 27 ist der Verdichtungszone 13 mit einer Gleitfläche 28 zugewandt, auf welcher wieder das perforierte Transportband 16 gleitet und den Faserverband 12 durch die Verdichtungszone 13 transportiert.
In der Gleitfläche 28 befindet sich pro Spinnstelle ein Saugschlitz 29, der sich im vorliegenden Falle genau in der Bewegungsrichtung B des Faserverbandes 12 erstreckt, also nicht schräg verläuft. Dies hat sich für manche Fasermaterialien, beispielsweise langstapliges Fasermaterial, als günstig erwiesen.
Die Mündung 30 des Saugschlitzes 29 ist auch hier als kaminartiger Schacht ausgebildet, sodass an dieser Stelle keine Tendenz besteht, dass sich hier Faserflug oder dergleichen ansetzt. Der kaminartige Schacht geht dann in einen stark vergrösserten Querschnitt des Hohlprofils 27 über.
Auch bei dieser Variante ist auf das Hohlprofil 27 ein austauschbares Fenster 31 aufgesetzt, welches den Saugschlitz 29 allseitig umschliesst. Auf der dem Fenster 31 abgewandten Seite des Transportbandes 16 ist die Verdichtungszone 13 zwischen der Druckwalze 5 und der Klemmwalze 19 berührungslos durch eine Abdeckung 33 abgeschirmt, damit ein an der Ringspinnmaschine entlang fahrender Wanderbläser den zu verdichtenden Faserverband 12 nicht stört.
Auf der der Verdichtungszone 13 abgewandten Seite ist die Kontur des Hohlprofils 27 dort, wo das Transportband 16 gleitet, mit Längsrillen 32 oder einer sonstwie gearteten Kordelung oder Riffelung versehen. Neben der bereits beschriebenen Profilierung 26 der Unterwalze 4, die von aussen am Transportband 16 angreift, kann dadurch das Transportband 16 auch von innen von eventuell anhaftendem Faserflug befreit werden.