Verfahren zum Betreiben einer Ringspinnmaschine, Ringspinnmaschine und

Streckwerk

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben, einer Ringspinnmaschine, wobei der Ringspinnmaschine Fasern in Form eines Faserbandes vorgelegt und das Faserband in einem Streckwerk zwischen einer Eingangsklemmlinie und einer Ausgangsklemmlinie verstreckt wird und die Fasern stromab der Ausgangsklemmlinie mittels einer Spindel zu einem Faden verdreht werden. Die Erfindung betrifft ferner eine Ringspinnmaschine und ein Streckwerk zur Durchführung des Verfahrens.

Eine solche bekannte Ringspinnmaschine ist beispielsweise in der EP 1 526 194 A2 offenbart. Ringspinnmaschinen verarbeiten ein Faserband, das auf eine sogenannte Flyerspule gewickelt ist, zu einem Faden, der in der Ringspinnmaschine auf einen Spirinkops gewickelt wird. Die Ringspinnmaschine weist eine Vielzahl von Arbeitsstellen auf, an denen gleichzeitig eine Vielzahl von Flyerspulen zu Spinnkopsen verarbeitet wird. Wesentliche Bestandteile einer Arbeitsstelle der Ringspinnmaschine sind dabei das Streckwerk und die Spindel. In dem Streckwerk erhält das Faserband einen Verzug. Das Streckwerk weist mindestens ein Eingangswalzenpaar und ein Ausgangswalzenpaar auf. Die Berührungslinien zwischen den Walzen der Walzenpaare bilden eine Klemmlinie, durch die das Faserband geführt wird. Zwischen den Eingangs- und Ausgangswalzenpaaren können ein oder mehrere weitere Walzenpaare angeordnet sein. Üblich sind Streckwerke mit insgesamt drei oder vier Walzenpaaren. Die Walzen der mittleren Walzenpaare können jeweils von einem Riemchen umschlungen sein. Ein Riemchen wird dann durch eine Walze und weitere Führungselemente geführt, wie beispielsweise eine Riemchenbrücke. Die Führung eines solchen Riemchens ist beispielsweise in der DE 195 47 462 A1 offenbart. Das Faserband wird dann zwischen den beiden Riemchen geführt.

Die Unterwalze eines Walzenpaares des Streckwerks ist in der Regel angetrieben und die Oberwalze ist drehbar gelagert und wird von der Unterwalze mitgenommen. Die jeweilige Unterwalze ist dazu als Teil einer maschinenlangen Welle ausgebildet. Aufgrund der großen Maschinenlängen stellt die Torsion der Wellen ein bekanntes Problem dar, da die Torsion zu Verzugsfehlern führen kann.

Der Verzug beziehungsweise das Verstrecken des Faserbandes wird dabei durch eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Walzenpaaren realisiert. Es ist außerdem bekannt, das Faserband in dem Streckwerk quer zur Laufrichtung des Faserbandes langsam zu changieren. Damit soll der Verschleiß der Riemchen und Bezüge verhindert werden. Der Verzugszone nachgelagert kann dem Streckwerk außerdem ein Verdichtungselement zugeordnet sein.

Stromab der Ausgangsklemmlinie erhalten die Fasern eine Drehung und werden damit zu einem Faden. Die Drehung wird durch eine Spindel erzeugt. Die Spindel rotiert einen Kops, auf den der Faden aufgewickelt wird. Zur Führung des Fadens von der Ausgangsklemmlinie zum Kops und zum sachgerechten Wickeln des Fadens auf den Kops sind verschiedene Fadenführungselemente, wie der wandernde Fadenführer, der Balloneinengungsring und der Spinnring bekannt. Diese Elemente sind mit dem Faden in Kontakt. Das führt zu Reibung und beeinflusst damit die Drehungsfortpflanzung. Das wiederum beeinflusst das Spinnergebnis.

Es ist außerdem bekannt, auf Ringspinnmaschinen Effekte zu erzeugen. Das heißt, es werden nach einem vorgegebenen Muster gewollte Dick- oder Dünnstellen erzeugt. Dies kann beispielsweise durch eine Änderung der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Walzenpaaren realisiert werden. Eine weitere Möglichkeit, Effekte zu erzeugen, wird in der DE 199 31 253 A1 offenbart. Zum Herstellen von Effektfäden wird die Verdichtung des Faserbandes periodisch verändert. Die zur Herstellung von Effekten notwendigen Änderungen erfolgen ebenfalls langsam.

Die gängigste Ausführung eines Verdichtungselementes, welches der Verzugszone eines Streckwerks nachgelagert ist, ist ein pneumatisches Verdichtungselement. Die CN 101824684 B offenbart ein alternatives, im Aufbau einfacheres Verdichtungselement. Dieses Verdichtungselement weist eine Menge von Partikeln auf, durch die der Faden geführt wird. Um eine Verdichtung zu erreichen, werden die Partikel in Vibrationen versetzt. Welche Frequenzen die Vibrationen aufweisen müssen, um eine Verdichtung zu erreichen, ist nicht offenbart. Die EP 1 734 161 A2 offenbart eine Verdichtungseinrichtung für ein Streckwerk zur kontaktlosen Verdichtung eines Faserbandes. Die Verdichtungseinrichtung umfasst Führungsmittel, die in Schwingungen versetzt werden. Durch die Schwingungen der Führungsmittel wird ein Schalldruck erzeugt, der eine Berührung zwischen dem Faserband und den Führungsmitteln verhindert.

Ausgehend von einer bekannten Ringspinnmaschine, wie sie in der EP 1 526 194 A2 offenbart ist, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, das Spinnergebnis zu verbessern und Energie einzusparen.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Fasern mit einer mechanischen Schwingung mit einer vorgegebenen Frequenz von mehr als 10Hz beaufschlagt werden, indem ein Element mit der Schwingung beaufschlagt wird, das mit den Fasern in Berührung steht oder indem ein Element mit der Schwingung beaufschlagt wird, das mit den Fasern indirekt über ein weiteres Element in Berührung steht.

Erfindungsgemäß werden die Fasern also direkt mit Schwingungen einer wesentlich höheren Frequenz beaufschlagt als bisher bekannt und damit bisher nicht bekannte Wirkungen erzielt. Es wird erreicht, dass die Reibung an den Elementen der Ringspinnmaschine, die mit den Fasern in Kontakt stehen, reduziert wird. Durch die direkte Berührung der Fasern mit einem schwingenden Element wird die Schwingung auch auf die Fasern übertragen. Auf diese Weise wird die Haftung der Fasern untereinander beein- flusst. Dadurch kann das Spinnergebnis verbessert werden. Darüber hinaus ist es möglich, Energie einzusparen.

Es ist möglich, die Fasern an verschiedenen Punkten des Faserverlaufs mit Schwingungen zu beaufschlagen. Die Beaufschlagung kann im Bereich des Streckwerks, also zwischen der Eingangsklemmlinie und der Ausgangklemmlinie, erfolgen. Hier wird den Fasern noch keine Drehung erteilt. Es wird also das Faserband mit Schwingungen beaufschlagt. Es wird nicht nur die Reibung zwischen den Fasern und den Elementen des Streckwerks, wie Streckwerkswalzen und Riemchen, beeinflusst, sondern auch die Haftung der einzelnen Fasern untereinander. Je nach Länge der Fasern treten unterschiedliche Wirkungen auf. Bei kurzen Fasern verbessert sich die Haftung zwischen den Fasern. Bei langen Fasern hingegen verringert sich die Haftung zwischen den Fasern. Insgesamt wird die Verziehbarkeit des Faserbandes durch die Schwingungen erleichtert. Die Torsion der Antriebswellen kann so reduziert werden. Das Spinnergebnis wird verbessert und Energie eingespart. Damit ist es auch möglich, die Durchmesser der Wellen zu reduzieren.

Alternativ oder zusätzlich kann der Faden mit der Schwingung beaufschlagt werden. Das heißt, die Beaufschlagung erfolgt zwischen dem Ausgangswalzenpaar und dem Kops. Hier kann die Reibung zu den fadenführenden Teilen verringert werden. Die Drehungsfortpflanzung und damit das Spinnergebnis werden verbessert.

Das Element kann neben der Schwingungsbeaufschlagung auch eine weitere Funktion ausüben. Das heißt, es können für die Schwingungsbeaufschlagung auch Elemente verwendet werden, die bereits an der Ringspinnmaschine vorhanden sind.

Das Element, das mit den Schwingungen beaufschlagt wird, kann gleichzeitig die Fasern führen.

Vorteilhafterweise ist die Frequenz der Schwingung größer als 100Hz, aber kleiner als 1 kHz. Verzugsweise liegt die Frequenz im Bereich von 500Hz.

Die Aufgabe wird weiter durch eine Ringspinnmaschine mit einem Streckwerk und mit einer Spindel gelöst. Das Streckwerk weist ein Eingangswalzenpaar und ein Ausgangswalzenpaar auf, deren Berührungslinien jeweils eine Eingangsklemmlinie und eine Ausgangsklemmlinie bilden, wobei das Streckwerk dazu ausgebildet ist, zwischen der Eingangsklemmlinie und der Ausgangsklemmlinie Fasern in Form eines Faserbandes zu verstrecken. Die Spindeln sind dazu ausgebildet, die Fasern stromab der Ausgangsklemmlinie zu einem Faden zu verdrehen. Erfindungsgemäß sind Mittel zur Beaufschlagung der in der Ringspinnmaschine verarbeiteten Fasern mit einer mechanischen Schwingung mit einer vorgegebenen Frequenz von ^' mehr als 10Hz vorhanden und die Mittel umfassen einen Schwingungserzeuger, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass ein Element mit der Schwingung beaufschlagt, das mit den Fasern in Berührung steht, oder dass ein Element mit der Schwingung beaufschlagt wird, das mit den Fasern indirekt über ein weiteres Element in Berührung steht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Mittel dazu ausgebildet, das in der Ringspinnmaschine verarbeitete Faserband zwischen der Eingangsklemmlinie und der Ausgangsklemmlinie mit der Schwingung zu beaufschlagen.

Vorzugsweise umfassen die Mittel einen Schwingungserzeuger und ein Element des Streckwerks, das von dem Schwingungserzeuger mit der Schwingung beaufschlagt wird.

Das Element kann als Druckelement ausgebildet sein, welches so angeordnet ist, dass es ein in der Ringspinnmaschine verarbeitetes Faserband berührt. Bei dem Druckele- rnent kann es sich um ein speziell zum Zweck der Schwingungsaufbringung angeordnetes Element handeln. Das Element zur Schwingungsbeaufschlagung kann auch mehrere Druckelemente umfassen. Vorzugsweise wird eine Schwingung aufgebracht, die senkrecht zur Laufrichtung des Faserbandes wirkt. Die von mehreren Druckele- rnenten aufgebrachten Schwingungen können phasenversetzt sein, so eine Wellenbewegung in Längsrichtung des Faserbandes entsteht. In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform werden auf der den Druckelementen abgewandten Seite des Faserbandes feste, das heißt, sich schwingende Stützelemente angeordnet. Vorzugsweise können die Druckelemente und die Stützelemente versetzt zueinander angeordnet sein. Dadurch kann eine leichte Umschlingung der Druck- und Stützelemente erreicht werden. Der Kontakt der Druckelemente mit dem Faserband wird verbessert. Die Druckelemente können von einem Riemchen umschlungen sein, das seinerseits mit dem Faserband in Berührung steht. Dadurch wird die Kontaktfläche mit dem Faserband erhöht und die Schwingungsübertragung verbessert.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Streckwerk eine Mittelwalze mit einem Riemchen auf und das Element ist als Riemchenbrücke zur Stützung des Riemchens ausgebildet. Das heißt, die Schwingungsaufbringung auf das Faserband kann über Elemente erfolgen, die ohnehin an dem Streckwerk vorhanden sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Mittel einen Schwingungserzeuger, der ein Fadenführungselement, das stromab der Ausgangsklemmlinie des Streckwerks angeordnet ist, mit der Schwingung beaufschlagt. Das Fadenführungselement kann dabei ein ohnehin an der Ringspinnmaschine vorhandenes Element sein, wie der wandernde Fadenführer, der Balloneinengungsring oder der Spinnring.

Zur Lösung der Aufgabe wird weiter ein Streckwerk vorgeschlagen, mit einem Eingangswalzenpaar und einem Ausgangswalzenpaar, deren Berührungslinien jeweils eine Eingangsklemmlinie und eine Ausgangsklemmlinie bilden, wobei das Streckwerk dazu ausgebildet ist, zwischen der Eingangsklemmlinie und der Ausgangsklemmlinie Fasern in Form eines Faserbandes zu verstrecken. Erfindungsgemäß sind Mittel zur Beaufschlagung der in dem Streckwerk verarbeiteten Fasern mit einer mechanischen Schwingung mit einer Frequenz von mehr als 10Hz vorhanden und die Mittel umfassen einen Schwingungserzeuger, der so ausgebildet und angeordnet ist, dass ein Element mit der Schwingung beaufschlagt, das mit den Fasern in Berührung steht oder dass ein Element mit der Schwingung beaufschlagt wird, das mit den Fasern indirekt über ein weiteres Element in Berührung steht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Arbeitsstelle;

Fig.°2 ein Element zur Beaufschlagung der Fasern mit der mechanischen

Schwingung.

Fig. 3 ein alternatives Element zur Beaufschlagung der Fasern mit der

mechanischen Schwingung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die Arbeitsstelle einer Ringspinnmaschine 1 in Seitenansicht. Die Ringspinnmaschine 1 weist in Längsrichtung eine Vielzahl nebeneinander angeordneter, zentral angetriebener Arbeitsstellen auf. Wesentliche Bestandteile sind das Streckwerk 2 und die Spindel 5, die hier nur schematisch als Rotationsachse dargestellt sind. Das Streckwerk 2 weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei Walzenpaare, das Eingangswalzenpaar 6, das Mittelwalzenpaar 7 und das Ausgangswalzenpaar 8 auf. Die Walzenpaare bestehen jeweils aus einer Oberwalze und einer Unterwalze. Das Eingangswalzenpaar 6 besteht demnach aus einer Eingangsoberwalze 6a und einer Eingangsunterwalze 6b. Die Eingangsoberwalze 6a und die Eingangsunterwalze 6b berühren einander in einer Linie senkrecht zur Zeichnungsebene. Die Linie bildet die Klemmlinie zwischen der Eingangsoberwalze 6a und der Eingangsunterwalze 6b. Analog weist das Ausgangswalzenpaar 8 eine Ausgangsoberwalze 8a und eine Ausgangsunterwalze 8b auf, die in ihrer Berührungslinie ebenfalls eine Klemmlinie bilden. Das Mittelwalzenpaar 7 besteht aus der Mitteloberwalze 7a und der Mittelunterwalze 7b. Die Mittelunterwalze 7b und die Mitteloberwalze 7a sind jeweils von einem Unter- riemchen 9 und einem Oberriemchen 10 umschlungen. Das Unterriemchen 9 und das Oberriemchen 10 werden so geführt, dass sie sich teilweise in einer Ebene berühren. In dieser Ebene wird das Faserband 3 geführt. Das Unterriemchen 9 wird von der Mittelunterwalze 7b, der Unterriemchenwalze 12 und der Spannwalze 11 geführt. Außerdem wird die Ebene des Unterriemchens 9, die dem gegenüberliegenden Oberriemchen 10 zugewandt ist, durch eine sogenannte Riemchenbrücke 12 abgestützt.

Die Unterwalzen 6b, 7b und 8b sind jeweils über eine gemeinsame Welle angetrieben. Die Oberwalzen 6a, 7a und 8a sind beispielsweise in einem nicht dargestellten Trag- und Belastungsarm drehbar gelagert und werden gegen die Unterwalzen 6b, 7b und 8b gedrückt. Die Oberwalzen 6a, 7a und 8a werden dann über Reibschluss mitgenommen. Von der nicht dargestellten Flyerspule kommend, durchläuft das Faserband 3 zunächst die Eingangsklemmlinie zwischen der Eingangsoberwalze 6a und der Eingangsunterwalze 6b. Das Faserband 3 durchläuft dann das Mittelwalzenpaar 7 und die Ebene zwischen dem Oberriemchen 10 und dem Unterriemchen 9. Beim Durchlaufen der Ausgangsklemmlinie zwischen der Ausgangsoberwalze 8a und der Ausgangsunterwalze 8b verlässt das Faserband 3 das Streckwerk 2. In dem Streckwerk 2 erhält das Faserband einen Verzug. Eine Drehung, durch die das Faserband 8 zum Faden 4 wird, wird erst stromab der Ausgangsklemmlinie erteilt.

Auf der Spindel 5 ist ein Kops 19 angeordnet. Der Faden 4 durchläuft oberhalb des Kopses 19 einen wandernden Fadenführer 15. Der Fadenführer 15 ist auf einer maschinenlangen Hubeinrichtung angeordnet, die eine Verlagerung des Fadenführers 15 in Richtung der Spindelachse 15 ermöglicht. Weiter ist ein Balloneinengungsring 15 vorhanden. Dieser begrenzt den sich beim Aufwickeln des Fadens 4 ausbildenden Fadenballon. Die nicht dargestellte Ringbank bewegt sich mit dem Aufbau des Kopses entlang des Kopskegels auf und ab. Auf der Ringbank ist jeweils ein der Arbeitsstelle zugeordneter Spinnring 17 angeordnet. Auf dem Spinnring 17 rotiert im Spinnbetrieb ein Ringläufer 18, der von dem rotierenden Fadenballon angetrieben wird. Der Faden 4 erhält seine Drehung durch den auf der Spindel 5 rotierenden Kops 19. Die Drehung pflanzt sich bis zur Ausgangsklemmlinie des Streckwerks 2 fort und wird dort gestoppt.

Erfindungsgemäß werden die verarbeiteten Fasern, das heißt, entweder das Faserband 3 oder der Faden 4, mit einer mechanischen Schwingung mit einer Frequenz von mehr als 10Hz beaufschlagt. Die Schwingung kann dabei über ein Element auf die Fasern ausgeübt werden, das mit den Fasern direkt oder indirekt in Verbindung steht.

Im Bereich des Streckwerks kann beispielsweise ein als Druckstab 14 ausgebildetes Druckelement vorhanden sein. Der Druckstab 14 berührt das Faserband 3. Der Druckstab 14 ist mit einem nicht dargestellten Schwingungserzeuger verbunden, der den Druckstab zu Schwingungen anregt. Der Druckstab 14 wiederum überträgt die Schwingungen auf das Faserband 3. Der Druckstab 14 ist eigens zur Schwingungsbeaufschlagung in dem Streckwerk 2 angeordnet und hat darüber hinaus keine weitere Funktion. Es ist aber auch möglich, dass die Schwingungsbeaufschlagung über ein Element erfolgt, das auch in bekannten Ringspinnmaschinen ohne Schwingungsbeaufschlagung vorhanden ist. Dazu kommt beispielsweise die Riemchenbrücke 12 in Frage. In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Riemchenbrücke 12 mit einem Schwingungserzeuger verbunden. Die Riemchenbrücke 12 ist nicht unmittelbar mit dem Faserband 3 verbunden und berührt das Faserband 3 nicht. Die Schwingung wird dann von der Riemchenbrücke 12 auf das Unterriemchen 9 übertragen. Das Unter- riemchen 9 berührt seinerseits das Faserband 3, so dass die Schwingung auf das Faserband 3 übertragen wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch der Faden 4 mit einer Schwingung be- aufschlagt werden. Dazu kann ein vorhandenes Fadenführungselement, das mit dem Faden 4 in Berührung steht, mit einem Schwingungserzeuger verbunden werden. Fadenführungselemente, die zu diesem Zweck in Frage kommen, sind zum Beispiel wandernde Fadenführer 15, der Balloneinengungsring 16 oder der Spinnring 17. Es ist natürlich auch möglich, ein nicht dargestelltes zusätzliches Element, das den Faden 4 berührt, mit dem Schwingungserzeuger zu verbinden.

Die Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Streckwerk 2. Das Faserband 3 wird zwischen den Walzen 6a und 6b und den Walzen 7a und 7b geführt. Zwischen den beiden Walzenpaaren ist eine bevorzugte Einrichtung zur Beaufschlagung des Faserbandes 3 mit einer Schwingung. Die Einrichtung umfasst die Stützelemente 20, 21 , 22, 23 die fest montiert sind und mit dem Faserband 3 in Berührung stehen. Auf der den Stützelementen 20, 21 , 22, 23 gegenüberliegenden Seite des Faserbandes sind die Druckelemente 24, 25, 26 angeordnet. Die Pfeile 27, 28, 29 deuten die Richtung an, in der die Druckelemente 24, 25, 26 mit einer Schwingung beaufschlagt werden. Die Schwingung auf die Druckelemente 24, 25, 26 kann zeitlich versetzt erfolgen, so dass in Längsrichtung des Faserbandes 3 eine Wellenbewegung entsteht.

Die Fig. 3 zeigt eine Variante der Anordnung der Fig. 2. Die Druckelemente 24, 25, 26 werden von einem Riemchen 30 umschlungen, so dass die Druckelemente 24, 25, 26 indirekt über das Riemchen 30 mit dem Faserband in Verbindung stehen. Es werden weiter die Druckelemente 24, 25, 26 mit der Schwingung beaufschlagt.