EP3044355A1 - Saugtrommel mit dichtung - Google Patents

Saugtrommel mit dichtung

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Publication number
EP3044355A1
EP3044355A1 EP14777148.9A EP14777148A EP3044355A1 EP 3044355 A1 EP3044355 A1 EP 3044355A1 EP 14777148 A EP14777148 A EP 14777148A EP 3044355 A1 EP3044355 A1 EP 3044355A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction drum
suction
face
drive element
elevation
Prior art date
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Granted
Application number
EP14777148.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3044355B1 (de
Inventor
Ludek Malina
Robert Nägeli
Gabriel Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP3044355A1 publication Critical patent/EP3044355A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3044355B1 publication Critical patent/EP3044355B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/70—Constructional features of drafting elements
    • D01H5/72—Fibre-condensing guides

Definitions

  • the compacted fiber material after passing through a nip, is fed to a swirl-generating device.
  • the swirl-generating device consists of z. Example, in a ring spinning machine from a rotor which rotates on a ring, wherein the yarn produced is wound on a rotating sleeve.
  • the suction drums are each assigned an annular drive element in the form of a friction wheel, which rests under the action of a compressive load with its circular inner surface partially on the circular peripheral surface of a arranged on the end face of the respective suction drum approach.
  • the rotational movement of the driven over the outer circumference friction wheel is transmitted via friction on the peripheral surface of the neck, which is connected to the suction drum.
  • the friction wheel is driven by a frictional engagement of the driven lower output roller of the drafting system.
  • the friction wheel is held in the axial direction on the neck in its position, wherein in the operating position between the end face of the suction drum and the friction wheel, an axial gap.
  • individual fibers can detach from the fiber material to be compacted and deposit on the circumference of the suction drum. These fibers can move in the direction of the end face of the suction drum and thereby pass into the axial gap between the end face of the suction drum and the friction wheel.
  • the movement of the fibers can be generated, for example, by the rotation of the suction drum or the air flow generated during the rotation of the suction drum. In this case, there is the danger that fibers which enter the axial gap will move as far as the outer circumference of the attachment and settle thereon.
  • the compression device can be operated without major maintenance.
  • the at least one increase in the suction drum has a height of 1-5 mm, wherein the height represents the axial extent of the increase starting from the end face of the suction drum in the direction of the approach.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a spinning station of a ring spinning machine with a drafting unit and a subsequent compacting device
  • FIG. 4 shows a further embodiment of an inventive suction drum and drive element according to Figure 3
  • the respective suction drum 14 is rotatably mounted on a shaft 17 in the region of its outer end via a bearing K.
  • a locking ring 18 is mounted on the shaft 17, which prevents the axial displacement of the suction drum 14 during operation.
  • the shaft 17 is fixed in a receptacle 19 of the carrier 16.
  • the shaft 17 has a somewhat larger diameter in the region of the receptacle 19, while the ends of the shaft 17, which extend from this receptacle to both sides, have a tapered diameter and serve to accommodate the respective bearings K.
  • the respective suction drum 14 has on its end face 35, that is, at the end pointing away from the carrier 16, in each case an annular projection 13 with the outer diameter D1.
  • On a portion of the outer circumference AU of the projection 13 is a portion of the inner surface IF of an annular drive member 20, wherein the inside diameter of this inner surface IF has a diameter D2.
  • the drive element 20 is designed as a friction wheel.
  • the annular drive element is provided on its outer circumference with a toothing in the Engaging with a toothing of the output roller 7, wherein the drive element has a clear width with an inner surface IF, which rests on the flat outer surface AU of the projection 13, as shown in the example of Figure 2. That is, the first gear stage has a positive drive connection in this embodiment, while the second gear stage takes place via a frictional engagement.
  • a cover cap 21 is fixed, which projects beyond the inside diameter D2 of the friction wheel 20 with its outer diameter.
  • the end cap 21 is provided with an annular projection 40 which projects into the inside width of the annular projection 13 of the suction drum 14.
  • the outer dimension of the annular projection 40 is chosen so that it exerts a clamping action within the clear width of the projection 13 in the position shown in Figure 2.
  • the annular cap 40 may be provided with additional outwardly projecting cams, which engage for fixing the end cap 21 in circumferential recesses within the clear width of the projection 13.
  • a pinch roller 23 is provided for each of the suction drums 14, which rests on a pressure load on the respective suction drum 14 and forms a nip line P with this.
  • the respective pinch roller 23 is rotatably mounted on an axle 22 which is fixed to a bearing element 25 which is connected via screws 27 with a spring element 26.
  • the spring element 26, via which a pressing force of the pinch roller 23 is generated in the direction of the suction drum 14, is fastened to the carrier 16 via the screws 27, which are shown schematically.
  • the nip P at the same time forms a so-called "rotation blocking gap", from which the fiber material in the conveying direction FS in the form of a compressed yarn FK is supplied under rotation distribution of a ring spinning device 1 shown schematically.
  • a suction channel SK which has an opening S2 on the inner surface of the end piece of the carrier 16 and a further opening S1, which is arranged in the region of the receptacle 19 and communicates with the interior 29 of the respective suction insert 15.
  • the opening S2 is in the working position of an opening SR of the suction pipe 41 opposite, whereby the interior of the suction pipe 41 is connected to the suction channel SK.
  • the suction pipe 41 is connected via one or more connection channels 42 to a central main channel 43 connected.
  • This channel 43 is connected to a vacuum source SP in connection, which can be controlled via a control unit ST.
  • the end of the further supplied yarn, or yarn is supplied via the respective suction tube 30 under the action of the negative pressure generated via the vacuum source SP via the suction channel SK to the suction tube 30, which this via the channels or 42 for further Transfer to a collection point to the main channel 43 outputs.
  • the suction drum 14 has an anodized coating and is provided with running on its circumference perforations, or openings ⁇ .
  • the openings ⁇ form a single-row hole pattern.
  • a stationary mounted suction insert 15 is arranged, which has a suction slot S on a portion of its circumference.
  • the absorbent insert 15 is held on a support 16 ( Figure 2) in its built-in stationary position via holding means not shown in detail.
  • the suction drum 14 is rotatably mounted in the region of its outer end via a bearing K on a shaft 17, wherein the bearing K abuts against a stop 34 of the suction drum 14 and is mounted from the outer end of the suction drum 14.
  • a locking ring 18 is mounted on the shaft 17, which prevents the axial displacement of the suction drum 14 during operation. It is also possible that the suction drum 14 is rotatably mounted on the shaft 17 and the shaft 17 is rotatably mounted.
  • a transparent end cap 21 is fixed, which with its outer diameter, the clear width D2 of the friction wheel 20th surmounted.
  • the end cap 21 is provided with an annular projection 40 which projects into the inside width of the annular projection 13 of the suction drum 14.
  • the annular top 40 is provided with additional outwardly projecting cams, which engage in the circumferential width of the neck 13 for fixing the end cap 21 in circumferential recesses.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a suction drum 14 according to the invention with drive element 20.
  • the suction drum 14 is mounted as in the previous embodiment ( Figure 3) in the region of its outer end via a bearing K on a shaft 17.
  • a locking ring 18 is mounted on the shaft 17, which prevents the axial displacement of the suction drum 14 during operation.
  • the suction drum 14 is provided with running on its circumference 38 perforations, or openings ö.
  • a stationary mounted suction insert 5 is arranged, which has a suction slot S on a portion of its circumference.
  • the absorbent insert 15 is held on a support 16 ( Figure 2) in its built-in stationary position via holding means not shown in detail.
  • the suction drum 14 between the outer circumference AU of the projection 13 and the end face 35 of the suction drum 14 has a stepped shoulder 36.
  • the surface 39 of the step 36 directed radially outward from the axis of rotation A1 is configured in the shape of a cone, so that the outlet diameter DE (FIG. 5) of the shoulder 36 steadily decreases towards the end face 35 of the suction drum 14.
  • the friction wheel 20 is rotationally symmetrical and has on its two sides an annular groove 37,45 which extends radially outwardly from the inner surface IF of the friction wheel 20.
  • the groove 37, 45 is adapted to receive the shoulder 36. Due to the rotationally symmetrical design of
  • Friction wheel 20 a mis-assembly of the friction wheel 20 is avoided
  • the height H of paragraph 36 is between 1-5mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine drehbar gelagerte Saugtrommel (14) einer Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Fasergutes (V) an einer Spinnmaschine mit einem ringförmigen Antriebselement (20), welches in Betriebsstellung mit einem Teilbereich seiner Innenfläche (IF) auf einem Teilbereich einer kreisförmigen Umfangsfläche (AU) eines, koaxial zu einer Drehachse (A1) der Saugtrommel (14) verlaufenden und an einer Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) angebrachten Ansatzes (13) aufliegt. Um zu verhindern, dass sich vom Fasergut (V) abgelöste Fasern zwischen der Innenfläche (IF) des Antriebselements (20) und der Umfangsfläche (AU) des Ansatzes (13) ablagern, hat die Saugtrommel (14) an der den Ansatz (13) aufweisenden Stirnseite (35) wenigstens eine umlaufende Erhöhung (36) und das Antriebselement (20) an der zur Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) gerichteten Seite (46) wenigstens eine umlaufende Vertiefung (37), wobei die wenigstens eine Erhöhung (36) in die wenigstens eine Vertiefung (37) hineinragt und die Erhöhung (36) und die Vertiefung (37) zusammen eine labyrinthartige Dichtung bilden.

Description

Saugtrommel mit Dichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine drehbar gelagerte Saugtrommel einer Vorrichtung zum Verdichten eines Fasergutes an einer Spinnmaschine mit einem ringförmigen An- triebselement, welches in Betriebsstellung mit einem Teilbereich seiner Innenfläche auf einem Teilbereich einer kreisförmigen Umfangsfläche eines, koaxial zu einer Drehachse der Saugtrommel verlaufenden und an einer Stirnseite der Saugtrommel angebrachten Ansatzes aufliegt. In der WO 2012068692 A1 ist eine Vorrichtung zum Verdichten eines Fasergutes an einer Spinnmaschine beschrieben, welche für den nachträglichen Anbau an eine konventionelle Streckwerkseinrichtung einer Spinnmaschine vorgesehen ist. Die Vorrichtung ist dabei der Streckwerkseinheit der Spinnmaschine nachgeordnet und dient dazu, ein von der Streckwerkseinheit abgegebenes Fasergut zu verdichten (kompaktieren). Im Anschluss an die Verdichtungsvorrichtung wird das verdichtete Fasergut, nach Passieren einer Klemmstelle, einer Drallerzeugungsvorrichtung zugeführt. Die Drallerzeugungsvorrichtung besteht dabei z. B. bei einer Ringspinnmaschine aus einem Läufer, der auf einem Ring umläuft, wobei das erzeugte Garn auf eine rotierende Hülse aufgewickelt wird.
Die in der WO 2012068692 A1 beschriebene Verdichtungsvorrichtung weist für den Einsatz an den üblichen Zwillingsstreckwerken an Ringspinnmaschinen zwei mit Saugluft beaufschlagte, angetriebene und umlaufende Saugtrommeln auf, welche achsparallel und im Abstand zueinander auf einem Träger drehbar gelagert sind. Damit sind zwei Saugtrommeln als Einheit (Modul) einem Zwillingsstreckwerk zugeordnet. Der Träger weist einen an eine Unterdruckquelle angeschlossenen Saugkanal auf, der mit dem Innenraum der Saugtrommeln über entsprechende Einsätze verbunden ist. Die Einsätze sind dabei mit entsprechend geformten Saugschlitzen versehen, wodurch eine entsprechende Luftströmung an der Peripherie der jeweiligen Saugtrommel in einem Ver- dichtungsbereich erzeugt wird. Durch diese Luftströmung, welche im Wesentlichen quer zur Transportrichtung des Fasergutes ausgerichtet ist, werden abstehende Fasern in das Fasergut mit eingebunden.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Den Saugtrommeln ist jeweils ein ringförmiges Antriebselement in Form eines Reibrades zugeordnet, das unter Einwirkung einer Druckbelastung mit seiner kreisförmigen Innenfläche teilweise auf der kreisförmigen Umfangsfläche eines an der Stirnseite der jeweiligen Saugtrommel angeordneten Ansatzes aufliegt. Dabei wird die Drehbewegung des über den Aussenumfang angetriebenen Reibrades über Friktion auf die Umfangsfläche des Ansatzes übertragen, welcher mit der Saugtrommel verbunden ist. Das Reibrad wird über einen Reibschluss von der angetriebenen unteren Ausgangswalze des Streckwerks angetrieben. Durch eine am Ende des Ansatzes befestigte Abschluss- kappe wird das Reibrad in axialer Richtung auf dem Ansatz in seiner Position gehalten, wobei in Betriebsstellung zwischen der Stirnseite der Saugtrommel und dem Reibrad ein axialer Spalt besteht.
Während des Verdichtungsvorgangs können sich einzelne Fasern vom zu verdichten- den Fasergut lösen und am Umfang der Saugtrommel ablagern. Diese Fasern können sich in Richtung der Stirnseite der Saugtrommel fortbewegen und dabei in den axialen Spalt zwischen der Stirnseite der Saugtrommel und dem Reibrad gelangen. Die Bewegung der Fasern kann z.B durch die Rotation der Saugtrommel erzeugt werden oder die bei der Rotation der Saugtrommel entstehende Luftströmung. Hierbei besteht die Ge- fahr, dass Fasern, die in den axialen Spalt gelangen, sich bis an den Aussenumfang des Ansatzes fortbewegen und an diesem festsetzen. Dies hat zur Folge, dass die Innenfläche des Reibrades nicht mehr in direktem Kontakt mit dem Aussenumfang des Ansatzes steht, wodurch eine kontinuierliche Übertragung des Antriebsmoments vom Reibrad auf die Saugtrommel nicht mehr gewährleistet ist. Als Folge ändert sich das Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Saugtrommel und der unteren Ausgangswalze des Streckwerks. Hierdurch wird das zu verdichtende Fasergut im Verdichtungsbereich gestaucht, was sich negativ auf die Qualität der Verdichtung des Fasergutes auswirkt. Es besteht daher die Notwendigkeit, das Antriebselement nach einer bestimmten Laufzeit der Verdichtungsvorrichtung von der Saugtrommel zu entfernen und den Aus- senumfang des Ansatzes von den angesammelten Fasern zu befreien. Dies ist mit einem hohen Wartungsaufwand und hohen Stillstandzeiten der Spinnmaschine verbunden. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde die Saugtrommel einer Vorrichtung zum Verdichten eines Fasergutes an einer Spinnmaschine in Verbindung mit dem Antriebselement derart auszubilden, dass Fasern, die sich während des Verdichtungsvorgangs vom zu verdichtenden Fasergut ablösen, nicht im Bereich des Aussenumfangs des an der Stirnseite der Saugtrommel angeordneten Ansatzes ablagern.
Die erfindungsgemässe Saugtrommel kann an einer Verdichtungsvorrichtung zum Einsatz kommen, welche im Anschluss an das jeweilige Streckwerk fest installiert ist, oder welche für den nachträglichen Anbau an eine konventionelle Streckwerkseinrichtung vorgesehen ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter einer labyrinthartigen Dichtung eine vorzugsweise berührungslose Abdichtung zu verstehen, welche durch ein Ineinandergreifen von Formelementen erreicht wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Saugtrommel an der den Ansatz aufweisenden Stirnseite wenigstens eine umlaufende Erhöhung und das Antriebselement an der zur Stirnseite der Saugtrommel gerichteten Seite wenigstens eine umlaufende Vertiefung aufweist, wobei die wenigstens eine Erhöhung in die wenigstens eine Vertiefung hineinragt und die Erhöhung und die Vertiefung zusammen eine labyrinthartige Dichtung bilden. Die umlaufende Erhöhung stellt dabei einen Vorsprung an der Stirnseite der Saugtrommel dar, welcher ringförmig, in sich geschlossen, ausgebildet ist und koaxial zum Ansatz der Saugtrommel verläuft. Die Form der umlaufenden Vertiefung ist eine Abbildung der Form der umlaufenden Erhöhung und ist passend zur ringförmigen Erhöhung als eine ringförmige Nut ausgebildet.
Die Erhöhung und die Vertiefung wirken derart zusammen, dass die einander gegenüberliegenden Dichtungsflächen, die Innenflächen der Vertiefung und die Aussenflä- chen der Erhöhung, einen engen Dichtspalt bilden. Der Dichtspalt wirkt als Barriere gegen Fasern, die sich während des Verdichtungsvorgangs vom Fasergut ablösen und in den axialen Spalt zwischen der Saugtrommel und dem Antriebselement gelangen. Die Fasern prallen im axialen Spalt gegen die Erhöhung und werden durch diese abge- bremst. Aufgrund der labyrinthartigen Dichtung wird den Fasern ein Richtungswechsel auf erzwungen, durch welchen ein Passieren des Dichtspalts fast unmöglich wird.
Durch das Zusammenwirken der Erhöhung und der Vertiefung gelingt es, den Faser- fluss im axialen Spalt zwischen der Saugtrommel und dem Antriebselement zu kontrollieren. Es wird somit vermieden, dass Fasern bis an den Aussenumfang des an der Stirnseite der Saugtrommel angeordneten Ansatzes fliessen und sich dort ablagern. Hierdurch ist gewährleistet, dass während des Betriebs der Verdichtungsvorrichtung die Innenfläche des Antriebselements in direktem Kontakt mit dem Aussenumfang des Ansatzes der Saugtrommel steht. Eine kontinuierliche Übertragung des Antriebsmoments vom Antriebselement auf die Saugtrommel ist somit sichergestellt. Im Unterschied zum Stand der Technik kann die Verdichtungsvorrichtung dadurch ohne grösseren Wartungsaufwand betrieben werden. Um die Abdichtung noch zu verstärken, ist es zudem möglich, dass an der Stirnseite der Saugtrommel mehrere umlaufende Erhöhungen angeordnet sind und das Antriebselement dementsprechend an der zur Stirnseite der Saugtrommel gerichteten Seite mehrere umlaufende Vertiefungen aufweist, in welche die Erhöhungen eingreifen.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die wenigstens eine Erhöhung der Saugtrommel eine Höhe von 1-5mm aufweist, wobei die Höhe die axiale Erstreckung der Erhöhung ausgehend von der Stirnseite der Saugtrommel in Richtung des Ansatzes darstellt. Versuche haben ergeben, dass bei einer Höhe der Erhöhung in diesem Bereich eine hohe Dichtwirkung erzielt wird.
Zudem ist es von Vorteil, wenn ausserhalb der Erhöhung und der Vertiefung die Stirnseiten der Saugtrommel und des Antriebselements einen Abstand von 0.1 -0.5mm aufweisen. Mit einem engen Spalt wird erreicht, dass lediglich ein geringer Anteil der abgelösten Fasern in den Spalt gelangen kann. Bei einem weiteren Spalt besteht die Möglichkeit, dass sich im Spalt befindende Fasern durch die Rotation der Saugtrommel eigenständig lösen können. Auch ist es vorteilhaft, wenn die wenigstens eine Erhöhung einen stufenförmigen Absatz zwischen der Umfangsfläche des Ansatzes und der Stirnseite der Saugtrommel bildet, so dass sich der Absatz von der Drehachse in radialer Richtung vom Aussenum- fang des Ansatzes erstreckt. Der Aussendurchmesser des Absatzes beträgt dabei vorteilhafterweise zwischen 50-75% des Aussendurchmessers der Saugtrommel. Versuche haben ergeben, dass mittels des stufenförmigen Absatzes eine hohe Dichtwirkung erzielt wird. Zudem ist eine Saugtrommel mit einem stufenförmigen Absatz einfach und somit kostengünstig herstellbar.
Von Vorteil ist es auch, wenn die von der Drehachse aus radial nach aussen gerichtete Fläche des Absatzes unter einem Winkel von 5-45° zur Drehachse angeordnet ist, so dass der Aussendurchmesser des Absatzes zur Stirnseite der Saugtrommel hin stetig abnimmt. Durch die konusförmige Ausgestaltung des Absatzes entsteht zwischen der Umfangsfläche des Absatzes und der Stirnseite der Saugtrommel eine Vertiefung, in welcher sich die Fasern absetzen können. Versuche haben ergeben, dass hierdurch die Dichtwirkung weiter verstärkt wird.
Schliesslich ist es von Vorteil, wenn das Antriebselement rotationssymmetrisch ausgebildet ist, so dass die wenigstens eine Vertiefung an beiden Seitenflächen des Antriebselements vorhanden ist. Eine Fehlmontage des Antriebselements wird hierdurch vermieden.
Die Erfindung wird anhand nachfolgender Ausführungsbeispiele näher gezeigt und beschrieben. Es zeigen:
Fig.1 eine schematische Seitenansicht einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine mit einer Streckwerkseinheit und einer anschliessenden Verdichtungsvorrichtung,
Fig.2 eine vergrösserte Teilansicht X nach Fig.1 mit zwei nebeneinander liegenden Streckwerkseinheiten und zwei drehbar gelagerten Saugtrommeln einer an einem Träger befestigten Verdichtungsvorrichtung,
Fig. 3 eine vergrösserte Teilansicht Y nach Fig. 2 einer erfindungsgemäss ausgebildeten Saugtrommel und Antriebselement,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Saugtrommel und Antriebselement entsprechend Fig.3,
Fig. 5 eine vergrösserte Teilansicht Z nach Fig. 4.
Figur 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Spinnstelle 1 einer Spinnmaschine (Ringspinnmaschine) mit einer Streckwerkseinheit 2, welche mit einem Eingangswalzenpaar 3, 4, einem Mittelwalzenpaar 5, 6 und einem Ausgangswalzenpaar 7, 8 versehen ist. Um die Mittelwalzen 5, 6 ist jeweils ein Riemchen 10, 11 geführt, die jeweils um einen nicht näher gezeigten Käfig in ihrer dargestellten Lage gehalten werden. Die oberen Walzen 4, 6, 8 der genannten Walzenpaare sind als Druckwalzen ausgeführt, welche über die Achsen 4a, 6a, 8a an einem schwenkbar gelagerten Druckarm 9 drehbeweglich gelagert sind. Der Druckarm 9 ist um eine Achse 12 schwenkbar gelagert und wird, wie schematisch dargestellt, über ein Federelement F beaufschlagt. Über die schematisch gezeigte Federbelastung werden die Walzen 4, 6, 8 gegen die unteren Walzen 3, 5 und 7 der Walzenpaare gedrückt. Die Walzenpaare 3, 5, 7 sind, wie schematisch angedeutet, mit einem Antrieb A verbunden. Über die angetriebenen Unterwalzen 3, 5, 7 werden die Druckwalzen 4, 6, 8, bzw. das Riemchen 11 über das Riemchen 10 über Friktion angetrieben. Die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Walze 5 ist etwas höher als die Umfangsgeschwindigkeit der angetriebenen Walze 3, sodass das, der Streckwerkeinheit 2 zugeführte Fasergut in Form einer Lunte L zwischen dem Eingangswalzenpaar 3,4 und dem Mittenwalzenpaar 5, 6 einem Vorverzug unterworfen wird. Der Hauptverzug des Fasergutes L entsteht zwischen dem Mittenwalzenpaar 5, 6 und dem Ausgangswalzenpaar 7, 8, wobei die Ausgangswalze 7 eine wesentlich höhere Umfangsgeschwindigkeit als die Mittenwalze 5 aufweist.
Wie aus Figur 2 (Ansicht X nach Fig. 1) zu entnehmen ist, ist ein Druckarm 9 zwei benachbarten Streckwerkseinheiten 2 (Zwillingsstreckwerk) zugeordnet. Da es sich um die gleichen, bzw. teilweise spiegelbildlich angeordneten Elemente der benachbarten Streckwerkseinheiten 2, bzw. Verdichtungsvorrichtungen VM handelt, werden für diese Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Im Anschluss an die Streckwerksein heit 2 weisst die Spinnmaschine eine schwenkbar gelagerte Verdichtungsvorrichtung VM zum Verdichten eines von der Streckwerksein- heit 2 abgegebenen Fasergutes V auf. Die Verdichtungsvorrichtung VM ist dabei nachträglich an die Streckwerkseinrichtung 2 angebaut. Die Verdichtungsvorrichtung VM weist zwei mit Saugluft beaufschlagte, angetriebene und umlaufende Saugtrommeln 14 auf, welche achsparallel und im Abstand zueinander auf einem Träger 16 drehbar gelagert sind. Der Träger 16 weist einen an eine Unterdruckquelle SP angeschlossenen Saugkanal SK auf, der mit dem Innenraum der Saugtrommeln 14 über entsprechende Einsätze 15 verbunden ist. Die Verdichtungsvorrichtung VM ist in der WO 2012068692 A1 detailliert beschrieben.
Das von dem Ausgangswalzenpaar 7, 8 abgegebene verstreckte Fasergut V wird nach unten abgelenkt und gelangt in den Bereich einer Saugzone SZ einer nachfolgenden Saugtrommel 14. Die jeweilige Saugtrommel 14 ist mit auf ihrem Umfang verlaufenden Perforationen, bzw. Öffnungen Ö versehen. Innerhalb der drehbar gelagerten Saugtrommel 14 ist jeweils ein stationär gelagerter Saugeinsatz 15 angeordnet. Wie schematisch aus Figur 2 zu entnehmen, kann der jeweilige Saugeinsatz 15 über nicht näher gezeigte Haltemittel von dem Träger 16 in seiner eingebauten stationären Lage gehalten werden. Wie schematisch angedeutet, weist der jeweilige Saugeinsatz 15 auf einem Teilbereich seines Umfanges einen Saugschlitz S (Fig.2) auf, der sich im Wesentlichen über die Saugzone SZ erstreckt. Die jeweilige Saugtrommel 14 ist im Bereich ihres äusseren Endes über ein Lager K auf einer Welle 17 drehbar gelagert. Zur axialen Fixierung der Saugtrommel 14 auf der Welle 17 ist auf der Welle 17 ein Sicherungsring 18 angebracht, der das axiale Verschieben der Saugtrommel 14 während des Betriebes unterbindet.
Die Welle 17 ist in einer Aufnahme 19 des Trägers 16 befestigt. Die Welle 17 weist im Bereich der Aufnahme 19 einen etwas grösseren Durchmesser auf, während die, von dieser Aufnahme nach beiden Seiten sich erstreckenden Enden der Welle 17 einen verjüngten Durchmesser aufweisen und zur Aufnahme der jeweiligen Lager K dienen. Die jeweilige Saugtrommel 14 weist an ihrer Stirnseite 35, d.h an dem vom Träger 16 wegzeigenden Ende, jeweils einen ringförmigen Ansatz 13 auf mit dem Aussendurchmesser D1. Auf einem Teilbereich des Aussenumfanges AU des Ansatzes 13 liegt ein Teilbereich der Innenfläche IF eines ringförmigen Antriebelements 20 auf, wobei die lichte Weite dieser Innenfläche IF einen Durchmesser D2 aufweist. Das Antriebselement 20 ist als ein Reibrad ausgeführt.
In der in Figur 2 gezeigten Lage befindet sich die jeweilige Saugtrommel 14 in einer Arbeitsposition, in welcher der Aussenumfang U des Antriebelementes 20 über eine entsprechend aufgebrachte Druckbelastung auf dem Aussenumfang der angetriebenen Ausgangswalze 7 aufliegt. D. h. das Antriebselement 20 wird über Friktion von der Walze 7 in einer ersten Getriebestufe angetrieben. Ebenfalls über Friktion überträgt das Reibrad 20 den Antrieb in einer zweiten Getriebestufe auf den ringförmigen Ansatz 13 der Saugtrommel 14. Dies erfolgt an der Stelle, wo sich die Innenfläche IF mit dem Innendurchmesser D2 des Reibrades 20 und der Aussenumfang AU des Ansatzes 13 mit dem Aussendurchmesser D1 berühren bzw. aufeinander liegen.
Es ist auch eine Ausführungsvariante (nicht gezeigt) möglich, wobei das ringförmige Antriebselement auf seinem Aussenumfang mit einer Verzahnung versehen ist, die im Eingriff mit einer Verzahnung der Ausgangswalze 7 steht, wobei das Antriebselement eine lichte Weite mit einer Innenfläche IF aufweist, die auf der ebenen Aussenfläche AU des Ansatzes 13 aufliegt, wie im Beispiel der Figur 2 gezeigt wird. D.h. die erste Getriebestufe weist in dieser Ausführung eine formschlüssige Antriebsverbindung auf, während die zweite Getriebestufe über einen Reibschluss erfolgt.
Wie aus Figur 2 zu entnehmen, ist im Bereich des ringförmigen Ansatzes 13 eine Abschlusskappe 21 befestigt, welche mit ihrem Aussendurchmesser die lichte Weite D2 des Reibrades 20 überragt. Die Abschlusskappe 21 ist dabei mit einem ringförmigen Ansatz 40 versehen, der in die lichte Weite des ringförmigen Ansatzes 13 der Saugtrommel 14 hineinragt. Die Aussenabmessung des ringförmigen Ansatzes 40 ist dabei so gewählt, dass er in der in Figur 2 gezeigten Lage eine Klemmwirkung innerhalb der lichten Weite des Ansatzes 13 ausübt. Wie schematisch dargestellt, kann der ringförmige Aufsatz 40 mit zusätzlichen nach aussen ragenden Nocken versehen sein, welche zur Fixierung der Abschlusskappe 21 in umlaufende Vertiefungen innerhalb der lichten Weite des Ansatzes 13 eingreifen. Durch die Abschlusskappe 21 wird das Reibrad 20 in axialer Richtung auf dem Ansatz 13 in seiner Position gehalten, wobei in Betriebsstellung zwischen der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 und dem Antriebselement 20 ein axialer Spalt besteht.
Während des Verdichtungsvorgangs können sich einzelne Fasern vom zu verdichtenden Fasergut V lösen und am Umfang 38 der Saugtrommel 14 ablagern. Diese Fasern können sich in Richtung der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 fortbewegen und dabei in den axialen Spalt zwischen der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 und dem Reibrad 20 gelangen. Die Bewegung der Fasern kann z.B durch die Rotation der Saugtrommel 14 oder die bei der Rotation der Saugtrommel 14 entstehende Luftströmung erzeugt werden. Hierbei besteht die Gefahr, dass Fasern, die in den axialen Spalt gelangen, sich bis an den Aussenumfang AU des Ansatzes 13 fortbewegen und an diesem festsetzen. Dies hat zur Folge, dass die Innenfläche IF des Reibrades 20 nicht mehr in direktem Kontakt mit dem Aussenumfang AU des Ansatzes 13 steht, wodurch eine kontinuierliche Übertragung des Antriebsmoments vom Reibrad 20 auf die Saugtrommel 14 nicht mehr gewährleistet ist. Als Folge ändert sich das Geschwindigkeitsverhältnis zwi- sehen der Saugtrommel 14 und der unteren Ausgangswalze 7 des Streckwerks 2. Hierdurch wird das zu verdichtende Fasergut V im Verdichtungsbereich SZ gestaucht, was sich negativ auf die Qualität der Verdichtung des Fasergutes V auswirkt. Es besteht daher die Notwendigkeit, das Reibrad 20 nach einer bestimmten Laufzeit der Verdichtungsvorrichtung VM von der Saugtrommel 14 zu entfernen und den Aussenumfang AU des Ansatzes 13 von den angesammelten Fasern zu befreien. Dies ist mit einem hohen Wartungsaufwand und hohen Stillstandzeiten der Spinnmaschine verbunden.
Aus Figur 2 ist zu entnehmen, dass auf der, am Träger 16 befestigten Welle 17 zwei Saugtrommeln 14 benachbarter Spinnstellen drehbar gelagert sind. Dabei sind die Saugtrommeln 14 mit einem jeweiligen Reibrad 20 spiegelbildlich in Bezug auf den Träger 16 angeordnet.
Im Anschluss an die Saugzone SZ ist für jede der Saugtrommeln 14 eine Klemmwalze 23 vorgesehen, die über eine Druckbelastung auf der jeweiligen Saugtrommel 14 aufliegt und mit dieser eine Klemmlinie P bildet. Dabei ist die jeweilige Klemmwalze 23 auf einer Achse 22 drehbar gelagert, welche an einem Lagerelement 25 befestigt ist, das über Schrauben 27 mit einem Federelement 26 verbunden ist. Das Federelement 26, über welches eine Anpresskraft der Klemmwalze 23 in Richtung der Saugtrommel 14 erzeugt wird, ist über die schematisch dargestellten Schrauben 27 am Träger 16 befestigt. Die Klemmlinie P bildet gleichzeitig einen so genannten„Drehsperrungsspalt", von welchem das Fasergut in der Förderrichtung FS in Form eines komprimierten Garnes FK unter Drehungserteilung einer schematisch gezeigten Ringspinneinrichtung 1 zugeführt wird.
Innerhalb des Trägers 16 verläuft ein Saugkanal SK, der eine Öffnung S2 auf der Innenfläche des Endstückes des Trägers 16 aufweist und eine weitere Öffnung S1 , welche im Bereich der Aufnahme 19 angeordnet ist und mit dem Innenraum 29 des jeweiligen Saugeinsatzes 15 in Verbindung steht. Die Öffnung S2 steht in der Arbeitsposition einer Öffnung SR des Saugrohres 41 gegenüber, wodurch der Innenraum des Saugrohres 41 mit dem Saugkanal SK verbunden ist. Wie aus Figur 1 zu entnehmen, ist das Saugrohr 41 über ein oder mehrere Verbindungskanäle 42 mit einem zentralen Hauptkanal 43 verbunden. Dieser Kanal 43 steht mit einer Unterdruckquelle SP in Verbindung, welche über eine Steuereinheit ST angesteuert werden kann.
Um bei einem Fadenbruch zwischen der Klemmlinie P und der Spule 33 das weiterhin über den Klemmpunkt P gelieferte Garn FK absaugen zu können, ist beidseitig des Trägers 16 jeweils ein Absaugrohr 30 befestigt, deren jeweilige Öffnung 31 , welche dem Träger 6 zugewandt ist, mit dem Kanal SK verbunden ist. Das vom Trägerl 6 ausgesehen nach aussen ragende Ende des jeweiligen Absaugrohres 30 ist geschlossen. Auf einem Teilbereich des Umfanges des jeweiligen Absaugrohres 30 ist eine Öffnung 32 angebracht, welche in Richtung des nach unten abgezogenen Garnes FK zeigt, D. h. bei einem auftretenden Fadenbruch wird das Ende des weiterhin gelieferten Fadens, bzw. Garnes, über das jeweilige Absaugrohr 30 unter der Einwirkung des über die Unterdruckquelle SP erzeugten Unterdrucks über den Saugkanal SK dem Absaugrohr 30 zugeführt, welcher diesen über den oder die Kanäle 42 zur weiteren Abführung an eine Sammelstelle an den Hauptkanal 43 abgibt.
In Figur 3 ist eine vergrösserte Teilansicht Y nach Fig. 2 eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Saugtrommel 14 mit Antriebselement 20 abgebildet. Die Saugtrommel 14 weist an ihrer Stirnseite 35 eine ringförmige Erhöhung 36 auf. Die Erhöhung 36 verläuft koaxial zum Ansatz 13 der Saugtrommel 14 und ist von der Drehachse (A1) gesehen in einem radialen Abstand zum Aussenumfang AU des Ansatzes 13 angeordnet. Die Erhöhung 36 weist eine Höhe H von 1-5mm auf. Die Höhe H erstreckt sich dabei in axialer Richtung zur Saugtrommel 14. Umgekehrt hat das Antriebselement 20 an seiner zur Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 gerichteten Stirnseite 46 eine ringförmige Vertiefung 37, in welche die Erhöhung 36 hineinragt. Die Erhöhung 36 und die Vertiefung 37 wirken dabei derart zusammen, dass die in axialer und radialer Richtung einander gegenüberliegenden Dichtungsflächen einen engen Dichtspalt DS bilden. Der Dichtspalt DS (Labyrinthdichtung) wirkt als Barriere gegen Fasern, die sich während des Verdichtungsvorgangs vom zu verdichtenden Fasergut V abgelöst haben und in den axialen Spalt A zwischen der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 und der Stirnseite 46 des Antriebselement 20 gelangt sind. Die Fasern prallen im axialen Spalt A gegen die Erhöhung 36 und werden dadurch abgebremst. Aufgrund der labyrintharti- gen Dichtung wird den Fasern ein Richtungswechsel auf erzwungen, durch welchen ein Passieren des Dichtspalts DS erschwert wird.
Im Unterschied zum Stand der Technik (Fig. 2) gelingt es durch das Zusammenwirken der ringförmigen Erhöhung 36 und der ringförmigen Vertiefung 37, den Faserfluss im axialen Spalt A zu kontrollieren. Bei einem grösseren Spalt A, z.B von 0.5mm, können sich im Spalt A befindende Fasern, auch wieder nach Aussen in Richtung zur Umfangs- fläche 38 der Saugtrommel 14 bewegen. Es wird somit vermieden, dass Fasern bis an den Aussenumfang AU des Ansatzes 13 gelangen und sich dort ablagern. Hierdurch ist gewährleistet, dass während des Betriebs der Verdichtungsvorrichtung VM die Innenfläche IF des Antriebselements 20 in direktem Kontakt mit dem Aussenumfang AU des Ansatzes 13 steht. Eine kontinuierliche Übertragung des Antriebsmoments vom Antriebselement 20 auf die Saugtrommel 14 ist somit sichergestellt. Im Unterschied zum Stand der Technik kann die Verdichtungsvorrichtung VM dadurch ohne grösseren Wartungsaufwand betrieben werden.
Die Saugtrommel 14 weist eine eloxierte Beschichtung auf und ist mit auf ihrem Umfang verlaufenden Perforationen, bzw. Öffnungen Ö versehen. Die Öffnungen Ö bilden ein einreihiges Lochbild. Im Innenraum 28 der Saugtrommel 14 ist ein stationär gelagerter Saugeinsatz 15 angeordnet, welcher auf einem Teilbereich seines Umfanges einen Saugschlitz S aufweist. Der Saugeinsatz 15 ist über nicht näher gezeigte Haltemittel an einem Träger 16 (Fig.2) in seiner eingebauten stationären Lage gehalten. Die Saugtrommel 14 ist im Bereich ihres äusseren Endes über ein Lager K auf einer Welle 17 drehbar gelagert, wobei das Lager K an einem Anschlag 34 der Saugtrommel 14 anliegt und vom äusseren Ende der Saugtrommel 14 montiert ist. Zur axialen Fixierung der Saugtrommel 14 auf der Welle 17 ist auf der Welle 17 ein Sicherungsring 18 angebracht, der das axiale Verschieben der Saugtrommel 14 während des Betriebes unterbindet. Auch ist es möglich, dass die Saugtrommel 14 drehfest auf der Welle 17 befestigt ist und die Welle 17 drehbar gelagert ist.
Im Bereich des ringförmigen Ansatzes 13 ist eine transparente Abschlusskappe 21 befestigt, welche mit ihrem Aussendurchmesser die lichte Weite D2 des Reibrades 20 überragt. Die Abschlusskappe 21 ist dabei mit einem ringförmigen Ansatz 40 versehen, der in die lichte Weite des ringförmigen Ansatzes 13 der Saugtrommel 14 hineinragt. Der ringförmige Aufsatz 40 ist mit zusätzlichen nach aussen ragenden Nocken versehen, welche zur Fixierung der Abschlusskappe 21 in umlaufende Vertiefungen innerhalb der lichten Weite des Ansatzes 13 eingreifen.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Saugtrommel 14 mit Antriebselement 20 dargestellt. Die Saugtrommel 14 ist dabei wie im vorherigen Ausführungsbeispiel (Fig.3) im Bereich ihres äusseren Endes über ein Lager K auf einer Welle 17 gelagert. Zur axialen Fixierung der Saugtrommel 14 auf der Welle 17 ist auf der Welle 17 ein Sicherungsring 18 angebracht, der das axiale Verschieben der Saugtrommel 14 während des Betriebes unterbindet. Die Saugtrommel 14 ist mit auf ihrem Umfang 38 verlaufenden Perforationen, bzw. Öffnungen ö versehen. Im Innenraum 28 der Saugtrommel 14 ist ein stationär gelagerter Saugeinsatz 5 angeordnet, welcher auf einem Teilbereich seines Umfanges einen Saugschlitz S aufweist. Der Saugeinsatz 15 ist über nicht näher gezeigte Haltemittel an einem Träger 16 (Fig.2) in seiner eingebauten stationären Lage gehalten.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Fig.3 weist die Saugtrommel 14 zwischen dem Aussenumfang AU des Ansatzes 13 und der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 einen stufenförmigen Absatz 36 auf. Die von der Drehachse A1 radial nach aussen gerichtete Fläche 39 des Absatzes 36 ist dabei konusförmig ausgeführt, so dass der Aus- sendurchmesser DE (Fig.5) des Absatzes 36 zur Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 hin stetig abnimmt. Das Reibrad 20 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und weist an seinen beiden Seiten eine ringförmige Nut 37,45 auf, welche sich von der Innenfläche IF des Reibrads 20 radial nach aussen erstreckt. Die Nut 37, 45 ist passend zur Aufnahme des Absatzes 36 ausgebildet. Durch die rotationssymmetrische Ausbildung des
Reibrads 20 wird eine Fehlmontage des Reibrads 20 vermieden
Im Bereich des ringförmigen Ansatzes 13 ist eine Abschlusskappe 21 befestigt, die mit ihrem Aussendurchmesser in die Nut 45 des Reibrades 20 hineinragt. Wie auch im Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist die Abschlusskappe 21 mit einem ringförmigen Ansatz 40 versehen, der in die lichte Weite des ringförmigen Ansatzes 13 der Saugtrommel 14 hineinragt. Durch die Abschlusskappe 21 wird das Reibrad 20 in axialer Richtung auf dem ringförmigen Ansatz 13 in seiner Position gehalten, wobei sich in Betriebsstellung ausserhalb des Absatzes und der Vertiefung ein axialer Spalt A bildet. Der axiale Spalt A beträgt zwischen 0.1-0.5mm. Im Bereich der Dichtung, wo der Absatz 36 und die Nut 37 zusammenwirken, stellt sich ein enger Dichtspalt DS ein. Durch den Dichtspalt DS wird verhindert, dass sich Fasern, die vom Umfang 38 der Saugtrommel 14 in den Spalt A gelangen, bis an den Aussenumfang AU des Ansatzes 13 fortbewegen und dort absetzen.
In Figur 5 (Ansicht Z von Fig.4) ist der Absatz 36 der Saugtrommel 14 vergrössert dargestellt. Die von der Drehachse A1 radial nach aussen gerichtete Fläche 39 des Absatzes 36 ist unter einem Winkel b von 5-45° zur Drehachse A1 angeordnet und zwar derart, dass der Aussendurchmesser DE des Absatzes 36 zur Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 hin stetig abnimmt. Durch die zackenförmige Ausgestaltung des Absatzes 36 entsteht zwischen der Fläche 39 des Absatzes 36 und der Stirnseite 35 der Saugtrommel 14 eine Vertiefung 44. In der Vertiefung 44 können sich Fasern absetzen, die vom Umfang 38 der Saugtrommel 14 in den Spalt A (Fig.4) gelangen. Aufgrund der Vertiefung 44 kann verhindert werden, dass Fasern sich bis in den Bereich des Aussenum- fanges AU des Ansatzes 13 fortbewegen. Der maximale Aussendurchmesser DE des Absatzes 36 beträgt zwischen 50-75% des Aussendurchmessers DS der Saugtrommel 14 (DE=0.5-0.75 DS). Die Höhe H des Absatzes 36 beträgt zwischen 1-5mm.

Claims

Patentansprüche
1. Drehbar gelagerte Saugtrommel (14) einer Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Fasergutes (V) an einer Spinnmaschine mit einem ringförmigen Antriebselement (20), welches in Betriebsstellung mit einem Teilbereich seiner Innenfläche (IF) auf einem Teilbereich einer kreisförmigen Umfangsfläche (AU) eines, koaxial zu einer Drehachse (A1) der Saugtrommel (14) verlaufenden und an einer Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) angebrachten Ansatzes (13) aufliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugtrommel (14) an der, den Ansatz (13) aufweisenden Stirnseite (35) wenigstens eine umlaufende Erhöhung (36) und das Antriebselement (20) an der zur Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) gerichteten Seite (46) wenigstens eine umlaufende Vertiefung (37) aufweist, wobei die wenigstens eine Erhöhung (36) in die wenigstens eine Vertiefung (37) hineinragt und die Erhöhung (36) und die Vertiefung (37) zusammen eine labyrinthartige Dichtung bilden.
2. Saugtrommel nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Erhöhung (36) der Saugtrommel (14) eine Höhe (H) von 1-5mm aufweist.
3. Saugtrommel nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass ausserhalb der Erhöhung (36) und der Vertiefung (37) die Stirnseiten (35, 46) der Saugtrommel (14) und des Antriebselements (20) einen Abstand (A) von
0.1 -0.5mm aufweisen.
4. Saugtrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Erhöhung (36) einen stufenförmigen Absatz zwischen der Umfangsfläche (AU) des Ansatzes (13) und der Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) bildet.
5. Saugtrommel nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass die von der
Drehachse (A1) aus radial nach aussen gerichtete Fläche (39) des Absatzes (36) unter einem Winkel (b) von 5-45° zur Drehachse (A1) angeordnet ist und der Aussendurchmesser (DE) des Absatzes (36) zur Stirnseite (35) der Saugtrommel (14) hin stetig abnimmt.
6. Saugtrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (20) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
7. Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Fasergutes (V) an einer Spinnmaschine mit einer Saugtrommel (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Spinnmaschine mit einer Vorrichtung (VM) zum Verdichten eines Fasergutes (V) nach Anspruch 7.
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