Die vorliegende Erfindung betrifft ein Streckwerk mit einer Vorrichtung zur Verdichtung von verstreckten Faserbändern in einer Spinnmaschine.

Streckwerke für Spinnmaschinen umfassen zumindest zwei Walzenpaare zwischen denen ein Faserverband aufgrund der unterschiedlichen Drehzah- len der Walzenpaare verstreckt wird. Das Walzenpaar nach welchem der verstreckte Faserverband das Streckwerk verlässt und einer Spinnvorrich- tung zugeführt wird, wird als Ausgangswalzenpaar bezeichnet. Das Aus- gangswalzenpaar besteht aus einer Ausgangsoberwalze und einer Aus- gangsunterwalze, welche eine Klemmstelle bilden durch welche der Faser- verband gefördert wird. Vorrichtungen zur Verdichtung des verstreckten Fa- serverbandes werden nach dem Ausgangswalzenpaar angeordnet, dabei kommen mechanische wie auch pneumatische Verdichtungsvorrichtungen zum Einsatz.

Gattungsgemäße Vorrichtungen sind im Stand der Technik bekannt und kommen immer dann zum Einsatz, wenn ein Faserband nach einem Verstre- ckungsvorgang in einer Spinnmaschine verdichtet werden muss. Beschrie- ben ist eine entsprechende Vorrichtung beispielsweise in der WO 98/39505 A1. Die darin offenbarte Verdichtungsvorrichtung ist von pneumatischer Bau- art und besteht im Wesentlichen aus einem Saugschuh, einem perforierten Transportmittel sowie eine Antriebswalze für die Verdichtungsvorrichtung.

Der das Ausgangswalzenpaar des Streckwerks verlassende Faserverband wird auf das perforierte Transportmittel gelegt und von diesem über den Saugschuh zu einem Lieferwalzenpaar geführt. Nachteilig an der offenbarten Vorrichtung ist neben einer zusätzlich notwendigen Antriebswelle für das per- forierte Transportmittel und das Lieferwalzenpaar, dass eine lange Faser- bündelungszone vorgesehen ist, wodurch die einzelnen Fasern des Vers- treckten Faserverbandes ohne Klemmung über den Saugschuh bewegt wer- den. Dies kann zu einem Verlust der durch das Streckwerk bestimmten Stre- ckung des Faserverbandes führen.

Weiter offenbart die EP 1 134 309 A1 ein Streckwerk mit einer nachfolgen- den pneumatischen Verdichtungsvorrichtung, welche den Nachteil eines zu- sätzlichen Antriebs zu vermeiden sucht. Dabei wird an einer der Walzen des Ausgangswalzenpaares ein Andruckelement angelegt, welches mit der Wal- ze neben der Klemmstelle zwischen der Ausgangsoberwalze und der Aus- gangsunterwalze eine zweite Klemmstelle bildet. Nachteilig an der vorge- schlagenen Vorrichtung ist, dass in der Faserbündelungszone die einzelnen Fasern des Faserverbandes in diesen eingebunden werden sollen und zu diesem Zweck über das perforierte Transportmittel quer zu Förderrichtung mit Hilfe einer Luftströmung bewegt werden, was ebenfalls zu einem Verlust der durch das Streckwerk bestimmten Streckung des Faserverbandes führen kann. Die Förderung des Faserverbandes erfolgt durch das Transportmittel, die zweite Klemmstelle dient lediglich dazu, zu verhindern, dass eine Garn- drehung des Faserverbandes sich in die Faserbündelungszone hinein fort- pflanzen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bekannte Vorrichtungen weiter- zubilden und eine im konstruktiven Aufbau einfache und an einzelnen Spinn- stellen einsetzbare Verdichtungsvorrichtung zu schaffen, welche sich durch eine gleichmässige Verminderung der Haarigkeit des Faserverbandes aus- zeichnet.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Streckwerk mit den Merkmalen des unab- hängigen Patentanspruchs.

Vorgeschlagen wird ein Streckwerk für eine Spinnmaschine zum Verstrecken eines Faserverbandes, mit zumindest einem ersten Walzenpaar bestehend aus einer Oberwalze und einer Unterwalze, und mit einem zweiten Walzen- paar bestehend aus einer Ausgangsoberwalze und einer Ausgangsunterwal- ze, und mit einer dem Ausgangswalzenpaar nachgeordneten Faserverdich- tung zur Verdichtung des verstreckten Faserverbandes. Die Faserverdich- tung weist eine pneumatische Verdichtungsvorrichtung mit einer Faserbün- delungszone und mit einem von einem Siebelement umschlungenen und be- saugbaren Saugrohr auf. Dabei ist eine erste Klemmstelle durch das erste Walzenpaar und eine zweite Klemmstelle durch das zweite Walzenpaar defi niert und die erste Klemmstelle und die zweite Klemmstelle bilden eine Streckfeldebene aus, welche vom Faserverband in einer Laufrichtung von der ersten Klemmstelle zur zweiten Klemmstelle durchlaufen wird. Die Aus- gangsoberwalze weist in der Streckfeldebene in Laufrichtung des Faserver- bandes gesehen einen Vorhang gegenüber der Ausgangsunterwalze auf und es ist eine dritte Klemmstelle durch die Ausgangsoberwalze und das Sie- belement definiert. Dabei ist eine Klemmlänge von der zweiten Klemmstelle zur dritten Klemmstelle entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze ge- ringer als eine mittlere Stapellänge des zu verstreckenden Faserverbandes.

Anschliessend an das Ausgangswalzenpaar ist ein Saugrohr angeordnet. Welches zumindest teilweise von einem Siebelement umschlungen wird. Zwischen der zweiten und der dritten Klemmstelle, eingeschlossen vom Sie- belement und den die zweite Klemmstelle bildenden Elementen, befindet sich eine Faserbündelungszone. In dieser Faserbündelungszone wird der die zweite Klemmstelle verlassende verstreckte Faserverband gebündelt. Der aus dem Ausgangswalzenpaar austretende Faserverband trifft kurz vor dem Erreichen der dritten Klemmstelle auf das Siebelement und wird auf diesem zur dritten Klemmstelle geführt. Auf diesem Weg wird der Faserverband durch den Einfluss eines Luftstromes gebündelt. Das Siebelement umläuft das Saugrohr, welches im Bereich zwischen der zweiten und der dritten Klemmstelle eine Säugöffnung aufweist. Die durch die Säugöffnung ange- saugte Umgebungsluft führt dazu, dass einzelne vom Faserverband abste- hende Fasern zur Säugöffnung bewegt werden und damit eine Bündelung des Faserverbandes erfolgt. Im Vergleich zur herkömmlichen pneumatischen Verdichtung, bei welcher der Faserverband auf einem Siebelement quer zu seiner Laufrichtung bewegt und dadurch die Fasern zusammengeschoben werden, werden bei einer Faserbündelung nur vom Faserverband abstehen- de Faserteile respektive Faserenden an den Faserverband herangeführt oh- ne dass der Faserverband aus seiner Laufrichtung ausgelenkt wird. In einem derartigen Verfahren einer Faserbündelung werden die Faserenden durch eine pneumatische Saugströmung zum Faserverband geführt und in der drit- ten Klemmstelle an den Faserverband angelegt. Das Saugrohr und damit das Siebelement werden vorteilhafterweise möglichst nahe an die zweite Klemmstelle herangeführt.

Zwischen der zweiten Klemmstelle und der dritten Klemmstelle wird entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze eine Klemmlänge ausgebildet, welche kleiner als eine mittlere Faserstapellänge des zu verdichtenden Fa- serverbandes ist. Dadurch werden die meisten im Faserverband enthaltenen Fasern immer entweder in der zweiten Klemmstelle oder in der dritten Klemmstelle gehalten. Der Faserverband wird dabei definiert von der zweiten zur dritten Klemmstelle transportiert. In der Faserbündelungszone werden damit lediglich die vom Faserverband abstehenden Faserteile in den Fa- serstrang gebracht. Durch den Luftstrom wird erreicht, dass vom Faserver- band abstehende Faserteile respektive Faserenden zum Faserverband hin- geführt werden, wobei der Faserverband selbst nicht direkt durch das Sie- belement transportiert sondern durch die Klemmstellen gehalten die Faser- bündelungszone durchläuft. Dadurch wird die sogenannte Haarigkeit des Fa- serverbandes beseitigt und die Haare in den Faserverband eingebunden. Ebenfalls wird durch die ständige Klemmung zumindest eines Faserendes verhindert, dass der Faserverband die im Streckwerk aufgebrachte Stre- ckung während des Durchlaufens der Faserbündelungszone wieder verliert oder teilweise verlieren kann.

Durch die dritte Klemmstelle wird zudem das Siebelement durch die Aus- gangsoberwalze angetrieben. Durch den Reibantrieb des Siebelementes entsteht ein geringfügiger Schlupf, sodass das Siebelement eine geringere Geschwindigkeit aufweist als das Ausgangswalzenpaar. Auch dieser Um- stand trägt dazu bei, dass eine Bündelung des Faserverbandes, respektive eine Einbindung von abstehenden Faserenden in den Faserverband, möglich wird.

Vorteilhafterweise beträgt der Vorhang der Ausgangsoberwalze gegenüber der Ausgangsunterwalze, gemessen in der Streckfeldebene, 2 mm bis 15 mm, besonders bevorzugt 5 mm bis 12 mm. Der Vorhang der Ausgangs- oberwalze gegenüber der Ausgangsunterwalze ermöglicht eine Anordnung der dritten Klemmstelle nahe der zweiten Klemmstelle.

Weiter ist es von Vorteil, wenn ein Verhältnis des Durchmessers der Aus- gangsoberwalze zum Durchmesser der Ausgangsunterwalze 1 ,4 bis 2,5 be- trägt. Durch die Vergrösserung der Ausgangsoberwalze gegenüber der Aus- gangsunterwalze wird eine Verbesserung der räumlichen Anordnung der Fa- serbündelungszone erreicht. Bevorzugterweise weist die Ausgangsoberwal- ze einen Durchmesser von 34 mm bis 60 mm und die Ausgangsunterwalze einen Durchmesser von 24 mm bis 36 mm auf. Die gewählten Durchmesser der Walzen führen zur Schaffung einer nicht zu grossen Faserbündelungs- zone und vermeiden eine zu hohe Abweichung des weiteren Verlaufes des Faserverbandes nach der Verdichtungsvorrichtung zu einer Spinnvorrichtung nach einem Anbau der Verdichtungsvorrichtung an bestehende Spinnma- schinen. Ein weiterführender Umbau der Spinnmaschine, beispielsweise durch Veränderung der Anordnung der Streckfeldebene, zur Aufrechterhal- tung der vor einem Anbau der Verdichtungsvorrichtung herrschenden Verfah- rensbedingungen ist dadurch nicht notwendig.

Bevorzugterweise beträgt die Klemmlänge von der zweiten Klemmstelle zur dritten Klemmstelle entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze 12 mm bis 20 mm. Die abstehenden Faserteile werden derart zum Faserverband gebündelt, dass diese beim nachfolgenden Spinnprozess sicher eingebun- den werden. Dadurch werden gegenüber einem unverdichteten Faserver- band weitere Faserteile zur Substanzausnutzung im Garn herangezogen. Gegenüber herkömmlichen pneumatischen Verdichtungsverfahren, bei wel- chem Fasern in ihrer ganzen Länge über ein Siebelement bewegt werden, ergibt sich durch die kurze Klemmlänge der Vorteil, dass nur die freien Fa- serenden bewegt werden und damit die Faserbündelungskräfte lediglich die Steifheit der einzelnen Fasern überwinden müssen.

Vorteilhafterweise wird das Siebelement nach der dritten Klemmstelle derart umgelenkt, dass ein Ablösepunkt auf einer Oberfläche des Siebelements an welchem sich der verdichtete Faserverband vom Siebelement löst, weniger als 10 mm, bevorzugterweise weniger als 5 mm von der dritten Klemmstelle entfernt ist. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn der Ablösepunkt in radialer Richtung der Ausgangsoberwalze der dritten Klemmstelle weniger als 4 mm von einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze entfernt ist. Eine möglichst kurze Führung des Faserverbandes durch das Siebelement nach der dritten Klemmstelle ergibt weitere Vorteile für die geometrische Anordnung der nachfolgenden Spinnvorrichtung. Auch kann dadurch die Gefahr einer seitli- chen Verschiebung des Faserverbandes auf dem Siebelement und damit ei- ne Schädigung des zuvor gebündelten Faserverbandes minimiert werden.

Bevorzugterweise weist die Ausgangsoberwalze eine geringere axiale Länge als die Ausgangsunterwalze auf. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass eine Verkantung der Achsen der Ausgangsoberwalze und der Ausgangsunterwal- ze weitestgehend vermieden wird. Es ergibt sich auch bei zunehmender Ab- nutzung der Beläge der Ausgangswalzen eine gute Laufsicherheit und Auf- rechterhaltung der zweiten und dritten Klemmstelle.

Vorteilhafterweise ist die Verdichtungsvorrichtung an einem Maschinenge- stell der Spinnereimaschine oder am Streckwerk angeordnet. Bei einer An- ordnung der Verdichtungsvorrichtung am Streckwerk ist die Befestigung be- vorzugterweise an einem Druckarm des Streckwerks angeordnet. Beim Ab- heben des Druckarmes, welcher üblicherweise auch die Oberwalzen der Streckwerkswalzenpaare trägt, wird nicht nur das gesamte Streckwerk geöff- net, sondern auch die Verdichtungsvorrichtung angehoben. Dies hat für die Wartung der Streckwerke Vorteile.

Weiter wird eine Ringspinnmaschine vorgeschlagen mit zumindest einem Streckwerk zur Verdichtung eines Faserverbandes in einer Spinnmaschine nach der obigen Beschreibung.

Weitere Vorteile der Erfindung sind im nachfolgenden Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer

Spinnmaschine nach dem Stand der Technik und

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer erfin- dungsgemässen Ausführungsform der Verdichtungsvorrichtung des Streckwerks.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer Spinnmaschine nach dem Stand der Technik, im Besonderen eine Ring- spinnmaschine. Gezeigt sind beispielhaft einzelne Bauteile der Spinnma- schine, nämlich ein Streckwerk 2 und eine Spinnvorrichtung 10. Das Streck- werk 2 besteht aus drei Walzenpaaren, einem Eingangswalzenpaar 3, einem Riemchenwalzenpaar 4 und einem Ausgangswalzenpaar 5. Denkbar ist je- doch auch in Streckwerk mit zwei oder vier Walzenpaaren. Das Ausgangs- walzenpaar 5 wird gebildet durch eine Ausgangsoberwalze 6 und eine Aus- gangsunterwalze 7. Die beiden Walzen eines Walzenpaares 3, 4 und 5 wer- den gegeneinander gepresst und bilden an ihrem Berührungspunkt eine Klemmstelle, wobei eine erste Klemmstelle K1 durch das Riemchenwalzen- paar 4 und eine zweite Klemmstelle K2 durch das Ausgangswalzenpaar 5 zwischen der Ausgangsoberwalze 6 und der Ausgangsunterwalze 7 gebildet ist. Für die weitere Betrachtung ist die durch das Eingangswalzenpaar 3 ge- bildete Klemmstelle nicht wesentlich. Der in das Streckwerk 2 einlaufende Faserverband 1 wird zwischen den Walzen der Walzenpaare 3, 4 und 5 durch die Klemmstellen des Eingangswalzenpaares und K1 und K2 ge- klemmt und bedingt durch die unterschiedlichen Drehzahlen der Walzenpaa- re 3, 4 und 5 verstreckt. Während der Verstreckung wird der Faserverband 1 gleichzeitig durch das Streckwerk 2 transportiert. Die Walzenpaare 3, 4 und 5 bilden eine Streckfeldebene welche zu einer Spinnvorrichtung 10 hin geneigt ist. Nach Verlassen des Streckwerks 2 gelangt der verstreckte Faserverband 8 zu einem Fadenführer 9 und wird weitergeführt zur Spinnvorrichtung 10.

Der Verlauf des verstreckten Faserverbandes 8 vom Streckwerk 2 zum Fa- denführer 9 hat dabei einen wesentlichen Anteil an den Einflüssen auf die Betriebssicherheit der Spinnvorrichtung und die Qualität des damit herzustel- lenden Garns. Die Spinnvorrichtung 10 besteht im Wesentlichen aus einer Ringbank 14, welche den Spinnring 12 trägt, und einer Spindelbank 15, auf welcher die Spule 13 befestigt ist. Der Faserverband 8 gelangt über einen Läufer 11 zur Spule 13. Zur Verspinnung des Faserverbandes 8 wird die Spule 13 in Drehung versetzt, dies hat zur Folge, dass der Läufer 11 durch den Faserverband 8 auf dem Ring 12 ebenfalls in Drehung versetzt wird. Durch die unterschiedliche Drehgeschwindigkeit von Spule 13 und Läufer 11 wird dem Faserverband 8 eine Drehung erteilt und dadurch ein Garn gebildet welches durch ein auf und ab Bewegen der Ringbank 14 auf die Spule 13 aufgespult wird.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Längsschnittes einer er- findungsgemässen Ausführungsform einer Verdichtungsvorrichtung des Streckwerks. Das Riemchenwalzenpaar 4, bestehend aus einer Oberwalze 16 und einer Unterwalze 17 bildet eine erste Klemmstelle K1. Das Aus- gangswalzenpaar 5, bestehend aus der Ausgangsunterwalze 7 und der Aus- gangsoberwalze 6 bildet eine zweite Klemmstelle K2. Der zu verstreckende Faserverband 1 wird in Laufrichtung 25 durch die Walzenpaare 4 und 5 durch das Streckwerk geführt. Die Walzenpaare 4 und 5 bilden durch ihre Klemmstellen K1 und K2 eine Streckfeldebene 24 aus. Die Ausgangsober- walze 6 weist in ihrer Anordnung gegenüber der Ausgangsunterwalze 7 in der Streckfeldebene 24 in der Laufrichtung 25 gesehen einen Vorhang A auf. Zudem hat die Ausgangsoberwalze 6 einen Durchmesser D welcher grösser ist als der Durchmesser E der Ausgangsunterwalze 7. Aufgrund dieser be- stimmten geometrischen Verhältnisse zwischen der Ausgangsoberwalze 6 und der Ausgangsunterwalze 7 werden ideale Bedingungen für die Bildung einer Faserbündelungszone 18 geschaffen.

Nachfolgend an das Ausgangswalzenpaar 5 ist ein Saugrohr 19 angeordnet. Das Saugrohr 19 wird von einem Siebelement 21 umschlungen, welches als Endlos-Band ausgeführt ist und über eine Umlenkung 22 geführt ist. Im ge- zeigten Ausführungsbeispiel bildet das Siebelement 21 mit der Ausgangs- oberwalze 6 eine dritte Klemmstelle K3 für den verstreckten Faserverband. Die Form des Saugrohres 19 ist als ein Polygon dargestellt, es sind jedoch auch beliebig andere Formen wie Dreieck, Ellipsen, etc. möglich.

Zwischen der zweiten Klemmstelle K2 und der dritten Klemmstelle K3 durch- läuft der verstreckte Faserverband die Faserbündelungszone 18. Die Faser- bündelungszone 18 bezeichnet den Raum, welcher durch die Ausgangs- oberwalze 6, die Ausgangsunterwalze 7 und das Saugrohr 19 umschlossen wird. Dabei wird von der zweiten Klemmstelle K2 zur dritten Klemmstelle K3 entlang einer Oberfläche der Ausgangsoberwalze 6 eine Klemmlänge B aus- gebildet, welche geringer ist als eine mittlere Stapellänge des zu verstre- ckenden Faserverbandes 1. Das Saugrohr 19 weist in dieser Faserbünde- lungszone 18 eine Säugöffnung 20 auf. Die Säugöffnung 20 ist vorzugsweise als schlitzförmiger Durchbruch in der Wandung des Saugrohres 19 ausge- formt. Das Saugrohr 19 ist an eine Unterdruckquelle (nicht gezeigt) ange- schlossen, dies bewirkt, dass über die Säugöffnung 20 und damit auch durch das über die Säugöffnung 20 gleitende Siebelement 21 Luft aus der Faser- bündelungszone 18 angesaugt wird. Durch die entstehende Luftströmung wird der verstreckte Faserverband an das Siebelement 21 herangezogen, wobei einzelne vom verstreckten Faserverband abstehende Fasern oder Fa- serielle zur Säugöffnung 20 gefördert und damit an den verstreckten Faser- verband angeschmiegt werden. Während dieses Anschmiegevorganges werden die einzelnen Fasern des Faserverbandes aufgrund der kurzen Klemmlänge B mehrheitlich entweder durch die zweite Klemmstelle K2 oder die dritte Klemmstelle K3 gehalten, sodass nur die freistehenden Enden der Fasern in den Faserverband eingebunden werden.

Das Siebelement 21 wird von der Ausgangsoberwalze 6 über die entstehen- de Reibkraft in der dritten Klemmstelle K3 in Bewegung versetzt, wodurch der verstreckte Faserverband aus der Faserbündelungszone 18 der dritten Klemmstelle K3 zugeführt wird. Der verdichtete Faserverband 23 verlässt anschliessend das Siebelement 21 an einem Ablösepunkt 26, welcher nicht der dritten Klemmstelle K3 entspricht. Der verdichtete Faserverband 23 wird vom Ablösepunkt 26 an die Spinnvorrichtung 10 respektive den der Spinn- Vorrichtung 10 vorgelagerten Fadenführer 9 der Spinnmaschine übergeben (siehe Figur 1 ). Durch die Geometrie des Saugrohres 19 und die dadurch bedingte Anordnung des Ablösepunktes 26 wird es ermöglicht die notwendi- ge Einlaufgeometrie für eine einwandfreie Funktion der Spinnvorrichtung trotz der zusätzlichen Anordnung der Verdichtungsvorrichtung beizubehalten.

Eine Länge C welche der verdichtete Faserverband vom dritten Klemmpunkt K3 bis zum Ablösepunkt 26 auf dem Siebelement 21 zurücklegt, ist kleiner als 10 mm. Dadurch wird eine Faserschädigung vermieden und der Faser- verband bleibt durch die Vermeidung eines Weitertransports auf dem Sie- belement 21 in seiner gebündelten Form erhalten. Bezuqszeichenliste

I Faserverband

2 Streckwerk

3 Eingangswalzenpaar

4 Riemchenwalzenpaar

5 Ausgangswalzenpaar

6 Ausgangsoberwalze

7 Ausgangsunterwalze

8 Verstreckter Faserverband

9 Fadenführer

10 Spinnvorrichtung

I I Läufer

12 Ring

13 Spule

14 Ringbank

15 Spindelbank

16 Oberwalze

17 Unterwalze

18 Faserbündelungszone

19 Saugrohr

20 Säugöffnung

21 Siebelement

22 Umlenkung

23 Verdichteter Faserverband

24 Streckfeldebene

25 Laufrichtung

26 Ablösepunkt

A Vorhang Ausgangsoberwalze

B Klemmlänge

C Länge D Durchmesser Ausgangsoberwalze

E Durchmesser Ausgangsunterwalze

K1 Erster Klemmpunkt

K2 Zweiter Klemmpunkt

K3 Dritter Klemmpunkt