AT501520B1 - Garnabzugseinrichtung für offenend-spinnvorrichtungen - Google Patents
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Description
2 AT 501 520 B1
Die Erfindung betrifft eine Garnabzugseinrichtung für Offenend-Spinnvorrichtungen, mit einer Garnabzugsdüse, die eine ein abzuziehendes und dabei zugleich kurbelartig umlaufendes Garn umlenkende gewölbte Kontaktfläche enthält, die von einer Stirnfläche in einen Axialkanal übergeht, und mit einer den Axialkanal verlängernden Ballonstörhülse, deren Innenwändung mit das 5 Garn kontaktierenden Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen ist.
Beim Offenendspinnen sind Garnabzugseinrichtungen mit sehr unterschiedlich gestalteten Garnabzugsdüsen Stand der Technik. Eine Vielzahl solcher bekannter Garnabzugsdüsen mit ihren Vor- und Nachteilen ist in der DE 197 38 382 A1 beschrieben. 10
Der genannten Druckschrift ist zu entnehmen, dass Garnabzugsdüsen mit glatter Kontaktfläche zwar Garne mit qualitativ guten Eigenschaften erzeugen, dass jedoch andererseits derartige Garnabzugsdüsen nur eine relativ geringe Spinnstabilität zulassen, da wegen der Glätte der Kontaktfläche die Drehungseinleitung vor der Kontaktfläche zu niedrig ist. Glatte Garnabzugs-15 düsen sind daher besonders anfällig gegen Fadenbrüche.
Die bekannte Druckschrift beschreibt ferner, dass so genannte Kerbdüsen, also solche Garnabzugsdüsen, deren Kontaktfläche mit Kerben oder Rippen versehen ist, die Spinnstabilität erhöhen, also die Fadenbruchanzahl reduzieren. Dies geht jedoch auf Kosten der Garnqualität, also 20 der Festigkeit und der Gleichmäßigkeit der ersponnenen Garne. Dennoch haben sich derartige Kerbdüsen als guter Kompromiss erwiesen und sind heute in vielen Anwendungsfällen die Standardausführung.
Durch die genannte Druckschrift ist es weiterhin bekannt, dass die Kerben nicht nur in der 25 Kontaktfläche, sondern auch noch im anschließenden Axialkanal vorhanden sein können. Dies erhöht weiter die Spinnstabilität, allerdings bei weiter reduzierter Garnqualität. Kerben und/oder Rippen im Axialkanal gewährleisten jedoch eine gewisse Haarigkeit der ersponnenen Garne, was zu einem „weicheren Griff1 führt, was oftmals erwünscht ist. 30 Weiterhin erwähnt die bekannte Druckschrift, dass so genannte Spiraldüsen bekannt sind, bei denen die Kerben und/oder Rippen spiralartig umlaufen und dadurch eine etwas größere Spinnstabilität als glatte Garnabzugsdüsen gewährleisten. Die Spinnstabilität ist jedoch geringer als bei solchen Garnabzugsdüsen, bei denen die Kontaktfläche gekerbt ist. Spiraldüsen weisen jedoch eine relativ gute Garnqualität auf. Dabei ist in der genannten Druckschrift weiterhin 35 offenbart, dass die Spirale gegebenenfalls bis in den Axialkanal hinein gehen kann.
Schließlich ist es durch die genannte Druckschrift bekannt, eine Kombination von Kerben und Spiralen vorgesehen. Damit sollen bei guter Spinnstabilität brauchbare Garnqualitätswerte erreicht werden. 40
Da die Garnabzugsdüsen das abgezogene Garn um etwa 90 0 umlenken, läuft das Garn an der Stirnfläche der Garnabzugsdüsen mit hoher Geschwindigkeit kurbelartig um. Dies führt dazu, dass im Axialkanal der Garnabzugsdüse eine gewisse Ballonbildung des abgezogenen Garnes stattfindet. Man hat sich dies zunutze gemacht und der Garnabzugsdüse so genannte Ballon-45 störhülsen nachgeordnet, die in der Praxis auch als „Wirbeleinsätze“ bezeichnet werden. Eine solche Ballonstörhülse ist durch die DE 32 20 402 C2 Stand der Technik. Diese Ballonstörhülsen werden speziell dann eingesetzt, wenn das ersponnene Garn eine erhöhte Haarigkeit aufweisen soll. Die Oberflächenstruktur des ersponnenen Garnes wird durch die Ballonstörhülse dadurch verändert, dass das Garn aufgerauht wird. Dies sind im Grunde Faserschädigungen, so so dass die größere Haarigkeit zwangsläufig mit einer dabei einhergehenden verringernden Reißfestigkeit und Gleichmäßigkeit des Garnes erkauft wird. Solche Ballonstörhülsen sind im Grunde genommen sehr grob wirkende Spinnkomponenten.
Durch die DE 34 19 300 C2 ist es weiterhin bekannt geworden, die Wirkung solcher Ballonstör-55 hülsen durch entsprechend kugelförmig gestaltete Einsätze etwas zu entschärfen, wobei je 3 AT 501 520 B1 nach der Gestaltung der Einsätze Garne mit mehr oder weniger Haarigkeit ersponnen werden können. Diese Druckschrift offenbart außerdem, dass zusätzlich die Drehungsfortpflanzung, also die Spinnstabilität, beeinflusst werden kann. Die in dieser Druckschrift offenbarte Ballonstörhülse kann wahlweise mit Garnabzugsdüsen kombiniert werden, deren Kontaktfläche ent-5 weder mit Kerben oder ohne Kerben gestaltet ist.
Die vorliegende Erfindung strebt nun an, ausgehend von der zuletzt genannten Druckschrift, die zweifellos richtigen Ansätze konsequent weiter auszubauen. Insbesondere soll erreicht werden, dass Garne mit einer gewissen, jedoch nicht zu großen Haarigkeit ersponnen werden können, io wobei jedoch gleichzeitig qualitativ gute Garnwerte und eine gute Spinnstabilität erreicht werden sollen.
Die Aufgabe wird bei einer Garnabzugseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kontaktfläche der Garnabzugsdüse eine glatte Stahlfläche ist, und dass die Innenwan-15 düng der Ballonstörhülse mit entschärften Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen ist, dass dadurch eine Haarigkeit des Garnes in der Längenklasse von etwa 3 mm erreichbar ist.
Die erfindungsgemäße Garnabzugsdüse besitzt zunächst den Vorteil einer glatten, d. h. ohne Kerben oder Rippen versehenen Kontaktfläche, die für eine gute Garnqualität verantwortlich ist. 20 Eine solche glatte Kontaktfläche gewährleistet im besonders kritischen Bereich eine schonende Behandlung des abgezogenen Garnes. Die Stahlfläche erlaubt eine ausreichende Härte und somit Verschleißfestigkeit der Kontaktfläche, wobei gleichzeitig eine gute Wärmeableitung einhergeht, was insbesondere beim Erspinnen von Polyesterfasern erwünscht ist. Die nachge-ordnete, jedoch entschärfte Ballonstörhülse liefert die gewünschte, nicht zu große Haarigkeit 25 ohne allzu große Faserschädigung. Durch einfache Versuche lässt sich eine Kombination einer glatten Garnabzugsdüse mit einer geeigneten Ballonstörhülse finden, wodurch Garnqualität und Spinnstabilität ähnlich wie bei gekerbten Garnabzugsdüsen ohne Ballonstörhülsen erreichbar sind. Die Eigenschaften der Kontaktfläche einer herkömmlichen Garnabzugsdüse werden somit weitgehend in die Ballonstörhülse verlagert, welche also nur wegen einer definierten gewissen 30 Haarigkeit vorhanden ist, während die Kontaktfläche der Garnabzugsdüse selbst im Hinblick auf eine gute Garnqualität ausgelegt werden kann. Die Kombination einer glatten, eine Kontaktflä-che aus Stahl aufweisenden Garnabzugsdüse mit einer entschärften Ballonstörhülse ermöglicht durch ihre Flexibilität eine noch genauere Möglichkeit der Anpassung der Garnabzugseinrichtung an den jeweiligen Anwendungsfall, als dies bisher möglich war. 35
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass gekerbte Kontaktflächen aus Stahl relativ schnell verschleißen, da die Kerbenform ausgewaschen wird, so dass die Spinnstabilität nach kurzer Zeit nicht mehr gewährleistet ist. Man hat daher die Kontaktfläche von Garnabzugsdüsen üblicherweise aus Keramik hergestellt, was jedoch hinsichtlich der Wärmeableitung weniger günstig ist. 40 Bei der erfindungsgemäßen Garnabzugseinrichtung hingegen ist es jetzt möglich, nicht nur die Kontaktfläche aus Stahl herzustellen, sondern den verschleißbehafteten Teil in die Ballonstörhülse zu verlegen, die dann wenigstens an ihrer Innenwandung aus keramischen Material bestehen kann. 45 In Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Axialkanal der Garnabzugsdüse und der Ballonstörhülse eine Durchmesserverengung vorgesehen. Diese Durchmesserverengung führt das abgezogene Garn mehr in die Mitte der Ballonstörhülse, so dass dadurch die Erhebungen und/oder Vertiefungen weniger aggressiv wirken. Eine solche Durchmesserverengung dient somit dem Entschärfen der Ballonstörhülse und lässt sich insbesondere dann auf einfache so Weise erreichen, wenn sie in einem gesonderten Zwischenring vorgesehen ist. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass man dann herkömmliche, an sich aggressive „Wirbeleinsätze“ nehmen kann, die durch den Zwischenring in der erwünschten Weise entschärft werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass nach der Ballonstörhülse 55 eine einen zentrischen Garnabzug ermöglichende Zentriereinrichtung vorgesehen ist. Auch eine 4 AT 501 520 B1 solche Zentriereinrichtung dient dem Entschärfen der Erhebungen und/oder der Vertiefungen der Ballonstörhülse. Die Zentriereinrichtung kann also auch hier durch eine Durchmesserverengung gebildet sein, die wiederum in einem gesonderten Zentrierring vorgesehen sein kann. Die Zentriereinrichtung kann aber alternativ durch eine Garnumlenkwandung eines Garnabzugska-5 nals gebildet sein. Für die Erhebungen und/oder Vertiefungen der Ballonstörhülse können sehr unterschiedliche Gestaltungen gewählt werden. Es können Rippen oder Kerben vorgesehen sein, die symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sind und gegebenenfalls auch spiralig, eventuell mehr-io gängig spiralig verlaufen.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Garnabzugseinrichtung ist dann gegeben, wenn die Garnabzugsdüse und/oder die Ballonstörhülse als Austauschteile ausgebildet sind. Es lassen sich dann für praktisch jeden gewünschten Garncharakter die geeigneten Garnab-15 Zugseinrichtungen wahlweise zusammenstellen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele. 20 Es zeigen:
Figur 1 in vergrößerter Darstellung einen Axialschnitt durch einen Teil einer Offenend-Spinnvorrichtung im Bereich einer erfindungsgemäßen Garnabzugseinrichtung,
Figur 2 eine Teilansicht der Figur 1 einer Garnabzugseinrichtung, bei welcher vor und nach der 25 Ballonstörhülse jeweils eine Durchmesserverengung vorgesehen ist,
Figur 3 eine Ansicht ähnlich Figur 2, bei welcher im Anschluss an die Ballonstörhülse eine als Zentriereinrichtung wirkende Garnumlenkwandung vorgesehen ist,
Figur 4 in gegenüber den anderen Figuren vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch eine Ballonstörhülse, bei der Vertiefungen in Form von Kerben vorgesehen sind, 30 Figur 5 einen Querschnitt ähnlich Figur 4, bei welcher Erhebungen in Form von Rippen vorgesehen sind,
Figur 6 einen Querschnitt ähnlich Figuren 4 und 5 mit asymmetrisch gestalteten Kerben.
Die in Figur 1 nur teilweise dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung enthält einen Spinnrotor 1, 35 der aus einem Rotorteller 2 und einem darin eingepressten Schaft 3 besteht. Der Schaft 3 ist in nicht dargestellter Weise gelagert und angetrieben. Der Rotorteller 2 rotiert bei Betrieb in einer Unterdruckkammer 4, die durch ein Rotorgehäuse 5 gebildet ist, welches in nicht dargestellter Weise an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. 40 Der Rotorteller 2 weist eine sich konisch zu einer Fasersammelrille 6 erweiternde Fasergleitfläche 7 auf. In der Fasersammelrille 6 hat der hohle Innenraum des Rotortellers 2 seinen größten Durchmesser. Der Spinnrotor 1 lässt sich durch eine vordere Öffnung 8 des Rotorgehäuses 5 zur Bedienungsseite der Offenend-Spinnvorrichtung hin herausziehen. Bei Betrieb ist diese Öffnung 8 des Rotorgehäuses 5 zusammen mit der offenen Vorderseite 9 des Rotortellers 2 45 durch eine wegbewegbare Abdeckung 10 verschlossen. Die Abdeckung 10 legt sich unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 11 dann an das Rotorgehäuse 5 an.
Die Abdeckung 10 enthält einen außerhalb der Zeichenebene liegenden Faserzuführkanal 12, der in nicht dargestellter bekannter Weise an einer Auflösewalze beginnt und dessen Mündung so 13 gegen die Faserleitfläche 7 gerichtet ist. Durch die Wirkung der genannten Unterdruckquelle werden bei Betrieb durch die Auflösewalze vereinzelte Fasern durch den Faserzuführkanal 12 hindurch gegen die Fasergleitfläche 7 geschossen, von wo sie in die Fasersammelrille 6 gleiten, dort einen Faserring bilden und in bekannter Weise als strichpunktiert dargestelltes Garn 14 in axialer Richtung des Schaftes 3 abgezogen werden. Die über den Faserzuführkanal 12 ange-55 saugte Transportluft kann über einen Überströmspalt 15 an der offenen Vorderseite 9 des 5 AT 501 520 B1
Spinnrotors 1 abfließen.
Das ersponnene Garn 14 wird zunächst aus der Fasersammelrille 6 wenigstens annähernd in einer zum Schaft 3 liegenden Normalebene des Spinnrotors 1 und anschließend über einen 5 Garnabzugskanal 16 entsprechend der Abzugsrichtung A mittels eines nicht dargestellten Abzugswalzenpaares abgezogen und einer ebenfalls nicht dargestellten Auflaufspule zugeführt. Der Garnabzugskanal 16 liegt zumindest in seinem Anfangsbereich koaxial zum Schaft 3 des Spinnrotors 1, so dass das die Fasersammelrille 6 verlassende Garn 14 zunächst um etwa 90 ° umgelenkt wird, wobei das Garn 14 in der genannten Normalebene zugleich kurbelartig umläuft. 10
Dem Umlenken des Garnes 14 aus der genannten Normalebene in den Garnabzugskanal 16 dient eine Garnabzugsdüse 17, die mit einer trichterförmig gewölbten Kontaktfläche 18 an einer in der Normalebene liegenden Stirnfläche 19 beginnt. In dem in Figur 1 dargestellten Axialschnitt ist die Kontaktfläche 18 eine kreisbogenartig gewölbte Fläche. Die Kontaktfläche 18 15 bildet in dem dargestellten Axialschnitt in etwa einen Viertelkreis mit einem Krümmungsradius, der beispielsweise 3 mm beträgt. Die Garnabzugsdüse 17 ist mittels Haltemagneten 20 an der Abdeckung 10 gehalten.
Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die kurbelartige Umlaufgeschwindigkeit des Garnes 14 20 sehr viel größer ist als die Geschwindigkeit des Garnes 14 in Abzugsrichtung A.
Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, geht ist Kontaktfläche 18 der Garnabzugsdüse 17 in einen Axialkanal 21 über. Auf Grund des kurbelartigen Umlaufes des abgezogenen Garnes 14 an der Stirnfläche 19 läuft das Garn 14 ab dem Axialkanal 21 ballonartig um, wobei es gegebenenfalls 25 an den Wandungen des Axialkanals 21 anliegen kann. Man macht sich diesen Umstand zunutze, indem man der Garnabzugsdüse 17 eine Ballonstörhülse 22 nachordnen kann, deren Innenwandungen in besonderer Weise ausgebildet sind, beispielsweise Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 aufweisen können, die vom Garn 14 auf Grund der Ballonbildung kontaktiert werden. Die Garnabzugsdüse 17, die Ballonstörhülse 22 sowie ein nachgeordneter Garnab-30 zugskanal 16 bilden zusammen die wesentlichen Bestandteile einer Garnabzugseinrichtung 24.
Bisher hat man versucht, sowohl die guten Qualitätseigenschaften der ersponnenen Garne 14 als auch die Spinnstabilität durch die Ausgestaltung der Garnabzugsdüse 17 zu erreichen, während die Haarigkeit, sofern erwünscht, gegebenenfalls durch eine nachgeordnete Ballon-35 störhülse 22 bewirkt wurde. Erfindungsgemäß wird jetzt erreicht, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 der Ballonstörhülse 22 entschärft werden, so dass sich die erreichte Haarigkeit der ersponnenen Garne 14 in Grenzen hält, während die Qualitätseigenschaften durch eine glatte Stahlfläche der Kontaktfläche 18 erreicht wird. Es hat sich dabei gezeigt, dass es allein durch die Kombination einer glatten Kontaktfläche 18 aus Stahl und einer nachfolgenden ent-40 schärften Ballonstörhülse 22 möglich ist, hinsichtlich Spinnstabilität, Reißfestigkeit und Gleichmäßigkeit Garne 14 zu erspinnen, wie dies bisher nur mit herkömmlichen gekerbten Garnabzugsdüsen ohne Ballonstörhülsen der Fall war. Durch eine als glatte Stahlfläche ausgebildete Kontaktfläche 18 der Garnabzugsdüse 17 und eine entschärfte Ballonstörhülse 22 ist man hinsichtlich der Garnabzugseinrichtung 24 sehr flexibel, weil sich damit sowohl eine nicht zu 45 große erwünschte Haarigkeit sowie eine ausreichende Spinnstabilität bei guten Garnqualitäten erzielen lässt. Die Ballonstörhülse 22 wird dabei vorteilhaft aus Keramik hergestellt.
Gemäß Figur 2 ist, abweichend von der Figur 1, zusätzlich vorgesehen, dass sowohl vor als auch nach der Ballonstörhülse 22 jeweils eine Durchmesserverengung 25 bzw. 28 vorhanden so ist. Die erste Durchmesserverengung 25 ist dabei in einem Zwischenring 26 vorgesehen, der sich zwischen dem Axialkanal 21 der Garnabzugsdüse 17 und der Ballonstörhülse 22 befindet. Die zweite Durchmesserverengung 28 liegt im Anschluss an die Ballonstörhülse 22 und ist ebenfalls in einem ringförmigen Bauteil, hier als Zentrierring 29 bezeichnet, vorgesehen. Erst danach beginnt der eigentliche Garnabzugskanal 16. Die Durchmesserverengungen 25 und 28 55 entschärfen die Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 der Ballonstörhülse 22 und dienen
Claims (10)
- 6 AT 501 520 B1 zugleich der Zentrierung des abgezogenen Garnes 14, insbesondere die zweite Durchmesserverengung 28. Der Zentrierring 29 ist somit im besonderen Maße eine Zentriereinrichtung 27. Bei der Ausgestaltung nach Figur 3 ist die erste Durchmesserverengung 25 nicht in einem 5 gesonderten Zwischenring, sondern direkt in der Ballonstörhülse 22 angebracht. Die nachfolgende Zentriereinrichtung 27 hingegen ist hier durch eine Garnumlenkwandung 30 des Garnabzugskanales 16 gebildet. Anhand der Figuren 4, 5 und 6 erkennt man, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 io sehr unterschiedlich gestaltet sein können. Gemäß Figur 4 sind als Vertiefungen Kerben 31 vorgesehen, gemäß Figur 5 als Erhebungen Rippen 32. Die Figur 6 wiederum zeigt, dass auch asymmetrische Kerben 33 - analog auch nicht dargestellte asymmetrische Rippen - verwendet werden können, welche der Ballonstörhülse 22 besondere erwünschte Eigenschaften geben können. Dabei kann je nach der Umlaufrichtung B oder C des abgezogenen Garnes 14 durch-15 aus erreicht werden, dass die ersponnenen Garne 14 unterschiedliche Eigenschaften und unterschiedliches Aussehen erhalten. Bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen ist vorzugsweise vorgesehen, dass sowohl die Garnabzugsdüse 17 als auch die Ballonstörhülse 22 jeweils als Austauschteil ausgebildet ist. 20 Patentansprüche: 1. Garnabzugseinrichtung für Offenend-Spinnvorrichtungen, mit einer Garnabzugsdüse, die 25 eine ein abzuziehendes und dabei zugleich kurbelartig umlaufendes Garn umlenkende ge wölbte Kontaktfläche enthält, die von einer Stirnfläche in einen Axialkanal übergeht, und mit einer den Axialkanal verlängernden Ballonstörhülse, deren Innenwandung mit das Garn kontaktierenden Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (18) der Garnabzugsdüse (17) eine glatte Stahlfläche ist, und dass 30 die Innenwandungen der Ballonstörhülse (22) mit entschärften Erhebungen und/oder Ver tiefungen (23, 31,32, 33) versehen ist.
- 2. Garnabzugseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ballonstörhülse (22) wenigstens an ihrer Innenwandung aus keramischem Material besteht. 35
- 3. Garnabzugseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Axialkanal (21) der Garnabzugsdüse (17) und der Ballonstörhülse (22) eine Durchmesserverengung (25) vorgesehen ist.
- 4. Garnabzugseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmes serverengung (25) in einem gesonderten Zwischenring (26) vorgesehen ist.
- 5. Garnabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ballonstörhülse (22) eine einen zentrischen Garnabzug ermöglichende Zentner- 45 einrichtung (27) vorgesehen ist.
- 6. Garnabzugseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (27) durch eine Durchmesserverengung (28) gebildet ist. so 7. Garnabzugseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesserverengung (28) in einem gesonderten Zentrierring (29) vorgesehen ist.
- 8. Garnabzugseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (27) durch eine Garnumlenkwandung (30) eines Garnabzugkanals (16) gebildet ist. 55 7 AT 501 520 B1
- 9. Garnabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen durch Rippen (32) oder dergleichen gebildet sind.
- 10. Garnabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass 5 die Vertiefungen durch Kerben (31) oder dergleichen gebildet sind.
- 11. Garnabzugseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnabzugsdüse (17) und/oder die Ballonstörhülse (22) als Austauschteile ausgebildet sind. 10 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 55
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