DE4038352A1

DE4038352A1 - Aufloesewalze fuer eine faserbandaufloeseeinrichtung

Info

Publication number: DE4038352A1
Application number: DE19904038352
Authority: DE
Inventors: Fritz Stahlecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-12-01
Filing date: 1990-12-01
Publication date: 1992-06-04

Description

Die Erfindung betrifft eine Auflösewalze für eine Faserband auflöseeinrichtung mit einer auf ihrem Umfang befindlichen Garnitur aus Zähnen, die in mehreren, im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen angeordnet sind und die jeweils eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken aufweisen.

Derartige Auflösewalzen sind beispielsweise durch die DE 35 01 876 A1 bekannt. Es ist dabei ferner bekannt, die Garnituren durch Aufwickeln von Sägezahndrähten oder durch Einschleifen der Zahnformen in die Umfangsfläche zu erzeugen. Die Ausbildung der Garnitur und insbesondere die Form der Zähne haben einen erheblichen Einfluß auf das Spinnergebnis. Die Auflösewalze dient dazu, ein als Faserband zugeführtes Fasermaterial zu Einzelfasern aufzulösen, die dann als Einzelfasern dem Spinn organ zugeführt werden sollen. Das Faserband wird mit relativ geringer Geschwindigkeit zugeführt (etwa 1 m/min), während sich die Zähne der Garnitur mit relativ hoher Geschwindigkeit be wegen (etwa 30 m/s). Die Zähne der Garnitur dringen deshalb mit sehr hoher Geschwindigkeit in das Faserbandende ein, den soge nannten Faserbart, wobei sie diesen Faserbart auskämmen und aus ihm die Fasern einzeln herauslösen. Um die Garnitur vor einem Verschleiß zu schützen, ist es bekannt, sie mit einer Nickel- Diamantbeschichtung zu versehen. Es hat sich gezeigt, daß diese Nickel-Diamantbeschichtung nicht nur eine Verbesserung der Lebensdauer bewirkt, sondern auch eine gute Auskämmwirkung herbeiführt, was wohl darauf beruht, daß die Seitenflanken der Zähne der Garnitur günstige Reibeigenschaften zu Fasern auf weisen, so daß das Herauslösen der einzelnen Fasern verbessert wird. Ein Nachteil dieser Nickel-Diamant-beschichteten Garnituren besteht jedoch darin, daß insbesondere bei bestimmten Fasermaterialien eine hohe Staubentwicklung auf tritt, die zu einer Beeinträchtigung des Spinnprozesses führt. Dieser Staub wird in dem Spinnorgan abgelagert und stört dort den Spinnvorgang.

Es ist auch bekannt (DE 39 15 022 A1), die Zahnflanken einer Sägezahndraht-Garnitur mit einer Beschichtung, insbesondere einer Plasmabeschichtung zu versehen, um dadurch den Zahn flanken eine gleichmäßige Rauhtiefe von etwa 7 bis 9 Mikrometer zu geben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Auflösewalze der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Garnitur ein gutes, schonendes Auskämmen des Faserbartes ermöglicht, ohne daß dabei eine übermäßige Staubentwicklung entsteht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Seitenflanken der Zähne mit einer eine Oberflächenstruktur ergebenden, mittels einer Oberflächenbearbeitung erzeugten Musterung versehen sind.

Durch diese Musterung wird eine Oberfläche für die Zahnflanken geschaffen, die eine gute Mitnahmewirkung auf die Fasern aus übt, ohne daß jedoch die Fasern aggressiv angegriffen werden, so daß von ihnen keine Staubpartikel abgeschabt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Zähne nach Erzeugen der Musterung mittels Borieren gehärtet sind. Dadurch wird erreicht, daß die Garnitur eine ausreichende Härte und damit eine genügende Standzeit aufweist, während andererseits eine Oberflächenbeschichtung vermieden wird, durch die die Form der Oberflächenmusterung wieder verloren gehen könnte.

Die Oberflächenbearbeitung der Seitenflanken der Zähne kann durch Erodieren, insbesondere Funkenerodieren, oder durch eine Laserbehandlung erfolgen. Diese Oberflächenbehandlung kann sowohl bei eingeschliffenen Garnituren als auch bei Garnituren aus Sägezahndrähten durchgeführt werden. Bei eingeschliffenen Garnituren ist es auch ohne weiteres möglich, die Musterung der Seitenflanken der Zähne bereits beim Schleifen mit anzubringen. Bei Sägezahndrähten, die üblicherweise gestanzt werden, ist es auch möglich, die Musterung bei dem Stanzen anzubringen, d. h. die Seitenflanken der Zähne beispielsweise zu prägen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung darge stellten Ausführungsformen und den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine schematisch darge stellte Auflöseeinrichtung für eine OE-Spinnvorrich tung mit einer eine Garnitur aus Zähnen aufweisenden Auflösewalze,

Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Bereich der Garnitur einer erfindungsgemäßen Auflösewalze in stark ver größerter Darstellung,

Fig. 3 bis 5 in ebenfalls stark vergrößertem Maßstab Teil-Axial schnitte durch weitere Ausführungen von Garnituren,

Fig. 6 einen stark vergrößerten Teil-Querschnitt durch eine Garnitur einer weiteren erfindungsgemäßen Ausfüh rungsform einer Auflösewalze und

Fig. 7 und 8 Axialansichten von einzelnen Zähnen weiterer Ausfüh rungsformen.

Die in Fig. 1 dargestellte Zuführ- und Auflöseeinrichtung dient beispielsweise zum Zuführen von Fasern in einer OE-Rotorspinn- Vorrichtung. Von der Zuführ- und Auflöseeinrichtung wird ein Fasermaterial, das in Form eines Faserbandes (7) zugeführt wird, zu einzelnen Fasern (10) aufgelöst, die zu einem Spinn organ transportiert werden, in welchem sie gebündelt und zu einem Garn zusammengedreht werden, das kontinuierlich abgezogen wird.

Das Faserband wird mittels einer Zuführwalze (3) und eines Zu führtisches (4) eingezogen. Der Zuführtisch (4), auf welchem sich ein Einlauftrichter (6) abstützt, ist um eine Achse (5) schwenkbar gelagert und mit einer nicht dargestellten Feder einrichtung an die Zuführwalze (3) angedrückt, so daß er mit dieser einen Klemmspalt bildet.

Die Zuführwalze (3), die in Richtung des Pfeiles (A) rotiert, und der Zuführtisch (4) bieten das mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 m/min zugeführte Faserband in Form eines Faserbartes (8) einer Auflösewalze (1) dar, die mit gleichem Drehsinn rotiert, d. h. in Richtung des Pfeiles (B). Die von einem Auf lösewalzengehäuse (2) umgebende Auflösewalze (1) ist auf ihrem Umfang mit einer Garnitur (9) versehen, die aus einer Vielzahl von Zähnen gebildet ist, die in im wesentlichen in Umfangsrich tung umlaufenden Reihen hintereinander angeordnet sind. Es ist bekannt, als Garnitur (9) einen Sägezahndraht auf den Umfang der Auflösewalze (1) aufzuwickeln. Dieser Sägezahndraht wird dann in Wendelform auf den Umfang gewickelt. Es ist auch bekannt, die Garnitur (9) in den Umfang der Auflösewalze ein zuschleifen, wobei dann parallele Zahnreihen entstehen, die jeweils in zu der Achse der Auflösewalze (1) geneigten Ebenen liegen.

Die Auflösewalze (1) läuft mit Drehzahlen von 5000 min^-1 bis 8000 min^-1, wobei die Zähne mit Umfangsgeschwindigkeiten von bis zu 30 m/s umlaufen.

Die Zähne der Garnitur (9) dringen in den Faserbart (8) ein und kämmen diesen aus. Dabei werden die Fasern aus dem Faserbart (8) herausgezogen, sobald die Mitnahmekräfte der Auflösewalze (1) größer als die die Fasern zurückhaltenden Kräfte sind. Die Fasern werden dann auf dem weiteren Weg um den Umfang der Auf lösewalze (1) herum beschleunigt und als Einzelfasern (10) nach etwa 180° über einen etwa tangential an der Auflösewalze (1) anschließenden Faserspeisekanal (11) zu einem Spinnorgan ge führt. Das Beschleunigen der Fasern erfolgt mittels von den Zähnen der Garnitur (9) aufgebrachten Reibungskräften und wird durch Luftströmungen unterstützt, die die Auflösewalze (1) einerseits mitreißt und die durch einen an das Ende des Faser speisekanals (11) angelegten Unterdruck verstärkt werden. Hier bei werden Luftströmungen über eine Schmutzabscheideöffnung (12) und eine Lufteinlaßöffnung (27) angesaugt.

Während dieses Transportes um den Umfang der Auflösewalze (1) herum befinden sich die Fasern in Gassen (14) zwischen den Zähnen (13) (Fig. 2), wobei sie insbesondere aufgrund von Reibung zu den Seitenflanken (16) der Zähne (13) in Umfangs richtung mitgenommen und beschleunigt werden. In Fig. 2 sind zwei zu benachbarten Zahnreihen gehörende Zähne (13) darge stellt, zwischen denen eine Gasse (14) vorhanden ist. Die einen runden Boden aufweisenden Gassen werden zunächst von ge schlossenen Zahnfüßen (15) begrenzt, von denen dann die eigent lichen Zähne (13) aufragen, die jeweils eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken (16) besitzen. Wie ferner zu ersehen ist, verjüngen sich die Querschnitte der Zähne (13) in radialer Richtung bis zu einer abgeflachten Zahnspitze (17).

Um eine möglichst wirkungsvolle Mitnahme zu erhalten, ohne daß die einzelnen Fasern nennenswert geschädigt sind, erhalten die Seitenflanken (16) der Zähne eine besondere Oberflächen struktur. Mit dieser Oberflächenstruktur wird die mögliche Kontaktfläche zu den Fasern vergrößert, ohne daß dabei jedoch scharfe, entlang den noch langsamen oder nahezu stillstehenden Fasern entlangscheuernde Kanten vorgesehen werden. Diese Ober flächenstruktur kann bereits bei der Herstellung der Zähne (13) oder aber auch nachträglich durch Funkenerosion oder Laserbe strahlung o. dgl. erhalten werden.

Um sicherzustellen, daß eine ausreichende Standzeit für die Zähne erhalten wird, wird ein Verschleißschutz vorgesehen, der allerdings nicht als eine Oberflächenbeschichtung ausgeführt wird. Insbesondere wird ein Verschleißschutz durch ein Borieren der Garnitur erhalten, bei welchem eine Eisenboridschicht mit einer Dicke von 20 bis 30 Mikrometer erzeugt wird. Hierbei wird ein Borierpulver verwendet, das die Garnitur umgibt, während die Garnitur in einer Schutzgasatmosphäre auf ca. 900°C aufge heizt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind die Seitenflanken (16) mit Rillen (18) versehen, die in Umfangsrichtung verlaufen und die einen gerundeten Querschnitt aufweisen. Zwischen den Rillen (18) sind glatte Flächen belassen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist vorgesehen, daß die Seitenflanken (16) der Zähne (13) mit einer einen runden Rillengrund aufweisenden Rillung (19) versehen ist, wobei die Rillen unmittelbar aneinander anschließen. Auch bei dieser Ausführungsform verlaufen die Rillen im wesentlichen in Um fangsrichtung.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist vorgesehen, daß die Seitenflanken (16) mit einer Abstufung (20) versehen sind, d. h. der Querschnitt der Zähne (13) vom Zahnfuß (15) bis zur Zahn spitze (17) verjüngt sich stufenförmig, wobei die Kanten der Stufen im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist vorgesehen, daß die Seitenflanken (16) in Form von Wellen (21) strukturiert sind, wobei die Wellenberge und die Wellentäler ebenfalls im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist vorgesehen, daß die Seitenflanken (16) mit annähernd radial verlaufenden Rillen (18) versehen sind. Wie aus Fig. 6 zu ersehen ist, laufen diese Rillen (18) in den Zahnrücken (23) aus. Die Zahnbrust (22) der Zähne ist jeweils frei von irgendwelcher Struktur, so daß beim Eindringen der Zähne (13) in den Faserbart (8) (Fig. 1) mög lichst keine Schädigung der Fasern entsteht. Die Rillen (18) besitzen zweckmäßigerweise gerundete Obergänge zu den ver bleibenden Flächen der Seitenflanken, so daß hier scharfe Kanten vermieden werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind die Seitenflanken der Zähne (13) mit punktförmigen Aussparungen (25) versehen, die durch Funkenerodieren oder auch durch Laserbestrahlung o. dgl. angebracht werden können.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 sind die Seitenflanken der Zähne (13) mit einer waffelförmigen Strukturierung (26) versehen, was beispielsweise durch ein entsprechendes Ein schleifen von sich kreuzenden V-förmigen Rillen oder auch durch ein entsprechendes Einprägen erfolgen kann. Auch bei dieser Bauart wird vermieden, daß scharfkantige Begrenzungen oder Übergänge in Umfangsrichtung vermieden werden.

Bei allen Ausführungsformen wird vorgesehen, daß die Ober flächenstruktur durch Vertiefungen erhalten wird, die nur eine geringe Tiefe aufweisen, die weniger als 0,5 mm und in der Regel weniger als 0,01 mm beträgt.

Wichtig ist, daß sich das Strukturieren auf die Seitenflanken (16) beschränkt und daß insbesondere die Zahnbrust (22) und der Gassengrund (24), siehe Fig. 6, glatt und ggf. sogar poliert sind.

Claims

1. Auflösewalze für eine Faserbandauflöseeinrichtung mit einer auf ihrem Umfang befindlichen Garnitur aus Zähnen, die in mehreren, im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen angeordnet sind und die jeweils eine Zahnbrust, einen Zahnrücken und zwei Seitenflanken aufweisen, dadurch gekenn zeichnet, daß die Seitenflanken (16) der Zähne (13) mit einer eine Oberflächenstruktur (18, 19, 20, 21, 25, 26) ergebenden, mittels einer Oberflächenbearbeitung erzeugten Musterung ver sehen sind.

2. Auflösewalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (13) nach Erzeugen der Musterung mittels Borieren gehärtet sind.

3. Auflösewalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß in die Seitenflanken (16) vorzugsweise regelmäßig verteilt angeordnete Vertiefungen (18, 19, 20, 21, 25, 26) ein gearbeitet sind.

4. Auflösewalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen annähernd radial verlaufende Rillen (18) sind.

5. Auflösewalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen annähernd in Umfangsrich tung verlaufende Rillen (18, 19, 21) sind.

6. Auflösewalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflanken (16) sich in radialer Richtung nach außen stufenweise verjüngen.

7. Auflösewalze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflanken (16) mit punktförmigen Vertiefungen oder Löchern (25) versehen sind.