CH698406B1

CH698406B1 - Air spinning device.

Info

Publication number: CH698406B1
Application number: CH832009A
Authority: CH
Inventors: Helmut Feuerlohn; Chandru Seshayer; Thomas Weide; Lothar Winzen
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co Kg
Priority date: 2008-01-29
Filing date: 2009-01-20
Publication date: 2012-12-14
Also published as: CN101498067A; CH698406A2; DE102008006379A1; JP5374708B2; JP2009179928A; CN101498067B

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftspinnvorrichtung (1) zur Herstellung eines Garnes mittels eines umlaufenden Luftstromes, wobei die Luftspinnvorrichtung (1) ein Gehäuseteil (16) umfasst, welches eine Spinndüse (19) mit einem sich entgegen der Spinnrichtung verjüngenden Spinnkonus (24) und einer Eintrittsöffnung (35) zumindest teilweise umgibt, wobei das Gehäuseteil (16) zum Spinnkonus (24) radial beabstandet ist, so dass sich ein ringförmiger Hüllspalt (4) zwischen dem Spinnkonus (24) und dem Gehäuseteil (16) ausbildet, dass das Gehäuseteil (16) mit Druckluft beaufschlagbare Blasluftdüsen (23) zur Erzeugung des umlaufenden Luftstromes aufweist, wobei der Hüllspalt (4) stromab zur Ebene, in der die aus den Blasluftdüsen (23) austretende Luftströmung erstmalig auf die den Spinnkonus (24) umgebende Oberfläche des Gehäuseteils (16) trifft, eine sprunghafte Zunahme seiner Breite aufweist.The present invention relates to an air spinning device (1) for producing a yarn by means of a circulating air flow, wherein the air spinning device (1) comprises a housing part (16) having a spinneret (19) with a spinning cone (24) tapering counter to the spinning direction Inlet opening (35) at least partially surrounds, wherein the housing part (16) to the spinning cone (24) is radially spaced, so that an annular envelope gap (4) between the spinning cone (24) and the housing part (16) is formed, that the housing part ( 16) with compressed air acted upon blowing air nozzles (23) for generating the circulating air flow, wherein the envelope gap (4) downstream of the plane in which the air from the Blasluftdüsen (23) exiting air flow for the first time on the spinning cone (24) surrounding the surface of the housing part ( 16), has a sudden increase in its width.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftspinnvorrichtung zur Herstellung eines Garnes mittels eines umlaufenden Luftstromes, wobei die Luftspinnvorrichtung ein Gehäuseteil umfasst, welches eine Spinndüse mit einem sich entgegen der Spinnrichtung verjüngenden Spinnkonus und einer Eintrittsöffnung zumindest teilweise umgibt, wobei das Gehäuseteil zum Spinnkonus radial beabstandet ist, so dass sich ein ringförmiger Hüllspalt zwischen dem Spinnkonus und dem Gehäuseteil ausbildet, und wobei das Gehäuseteil mit Druckluft beaufschlagbare Blasluftdüsen zur Erzeugung des umlaufenden Luftstromes aufweist. The present invention relates to an air-spinning device for producing a yarn by means of a circulating air flow, wherein the air-spinning device comprises a housing part, which at least partially surrounds a spinneret with a spinning cone tapered against the spinning direction and an inlet opening, wherein the housing part radially spaced from the spinning cone is, so that an annular envelope gap between the spinning cone and the housing part is formed, and wherein the housing part with compressed air can be acted upon blowing air nozzles for generating the circulating air flow.

[0002] Aus der gattungsgemässen DE 4 431 761 A1 ist eine Luftspinnvorrichtung bekannt, bei der ein in einem vorgeschalteten Streckwerk verzogenes Faserband durch einen Düsenblock in eine Luftspinnvorrichtung eingeführt wird und über eine Faserbandführung, die auch als Drallstopp wirkt, in die Einlassöffnung eines stationär angeordneten, hohlen Spinnkonus gelangt. Der Spinnkonus weist einen sich verjüngenden Kopfabschnitt und eine Eintrittsöffnung auf, die abschnittsweise von dem Düsenblock umgeben sind. Hierbei bildet sich zwischen dem Spinnkonus und dem Düsenblock ein ringförmiger Hüllspalt aus. Das der Luftspinnvorrichtung zugeführte Faserband ist im Bereich des Kopfes des Spinnkonus dem Einfluss einer Luftströmung mit einem radialem und einem axialen Strömungsanteil ausgesetzt, die durch einen aus Blasluftdüsen des Düsenblocks austretenden Luftstrom erzeugt wird. Der Axiale Anteil der Luftströmung bewirkt unter anderem, dass die hinteren freien Enden der Randfasern des zugeführten Faserbandes abgehoben beziehungsweise abgelöst werden. Die vom Faserband abgehobenen Fasern legen sich um den Kopfabschnitt des Spinnkonus und werden von der Rotationsströmung in Drehung versetzt. Die vorderen Enden der Randfasern hingegen sind bereits von Umwindefasern eingefangen und in den hohlen Spinnkonus eingeführt. Beim Abziehen des hergestellten Garnes werden die abgehobenen um den Kopfabschnitt rotierenden Randfasern um einen Faserbündelkern geschlungen. Ein Teil der vom Faserband abgelösten Fasern, insbesondere Fasern kurzer Länge, werden jedoch nicht in den Spinnprozess einbezogen, sondern durch die starke Luftströmung entlang des Hüllspaltes am Spinnkonus vorbei als Faserabfall über einen Expansionsraum der Luftspinnvorrichtung abgeführt. Insbesondere bei der Verarbeitung von kardierten Baumwollvorlagen kann der so entstehende Faserabgang bei über 10% der Gesamtfasermenge liegen. From the generic DE 4 431 761 A1 an air spinning device is known in which a warped in an upstream drafting sliver is introduced through a nozzle block in an air spinning device and a sliver guide, which also acts as a twist stop, arranged in the inlet opening of a stationary , hollow spinning cone arrives. The spinning cone has a tapered head portion and an inlet opening, which are partially surrounded by the nozzle block. Here, an annular envelope gap is formed between the spinning cone and the nozzle block. The sliver fed to the air spinning device is exposed in the region of the head of the spinning cone to the influence of an air flow with a radial and an axial flow fraction, which is generated by an air flow exiting from Blasluftdüsen the nozzle block. Among other things, the axial portion of the air flow causes the rear free ends of the edge fibers of the fed fiber sliver to be lifted or detached. The fibers lifted from the fiber sliver wrap around the head section of the spinning cone and are rotated by the rotary flow. The front ends of the edge fibers, however, are already captured by Umwindefasern and introduced into the hollow spinning cone. When the produced yarn is peeled off, the lifted edge fibers rotating around the head section are looped around a fiber bundle core. However, a part of the fibers detached from the sliver, in particular fibers of short length, are not included in the spinning process, but are discharged by the strong air flow along the cladding past the spinning cone as fiber waste over an expansion space of the air spinning device. In particular, when processing carded cotton templates, the resulting fiber output can be more than 10% of the total amount of fibers.

[0003] Aus der DE 4 122 216 A1 ist ebenfalls eine Luftspinnvorrichtung bekannt, die ein Gehäuseteil aufweist, welches einen hohlen, durch einen Riemen angetriebenen und rotierten Spinnkonus abschnittsweise umgibt und sich stromabwärts an einen Düsenblock anschliesst. Die Eintrittsöffnung des Spinnkonus fällt mit der Ebene des Ausganges des hohlen Düsenblockes zusammen, in dem Blasluftdüsen zur Erzeugung eines umlaufenden Luftstromes angeordnet sind. Das Gehäuseteil der Spinnvorrichtung gemäss der DE 4 122 216 A1 weist gegenüber dem Innendurchmesser des Düsenblockes einen stark vergrösserten Innendurchmesser auf, so dass sich im Gegensatz zu der aus der DE 4 431 761 A1 bekannten Spinnvorrichtung ein sehr breiter Ringspalt im Bereich der Streckung und Rotation der Fasern um den Spinnkonus ergibt. Die aus den Blasluftdüsen des Düsenblockes austretende Luftströmung trifft auf die Innenfläche des Gehäuseteiles und erzeugt somit eine Strömung mit einer rotatorischen und einer axialen Geschwindigkeitskomponente, wobei die von der Luftströmung erfassten, mit ihren Kopfenden eingebundenen Fasern auf Grund des breiten Ringspaltes stark ausgebreitet, also weniger axial ausgerichtet werden und die Winkelgeschwindigkeit der Rotationskomponente der Blasluft im Verhältnis zur Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus den Blasluftdüsen gegenüber der DE 4 431 761 A1 deutlich reduziert ist. Dies wirkt sich entsprechend auf das Ausmass der Umwindung des Kernfaserbündels durch diese Umwindefasern aus. Folge ist eine reduzierte Festigkeit des erzeugten Garnes. From DE 4 122 216 A1 an air spinning device is also known, which has a housing part which surrounds a hollow, driven by a belt and rotated spinning cone sections and connects downstream to a nozzle block. The inlet opening of the spinning cone coincides with the plane of the outlet of the hollow nozzle block, are arranged in the Blasluftdüsen for generating a circulating air flow. The housing part of the spinning device according to DE 4 122 216 A1 has a greatly enlarged inner diameter relative to the inner diameter of the nozzle block, so that, in contrast to the spinning device known from DE 4 431 761 A1, a very wide annular gap in the region of elongation and rotation of the Fibers around the spinning cone results. The air flow emerging from the blowing air nozzles of the nozzle block impinges on the inner surface of the housing part and thus generates a flow with a rotational and an axial velocity component, wherein the detected by the air flow, incorporated with their head ends fibers due to the wide annular gap greatly spread, that is less axially be aligned and the angular velocity of the rotational component of the blowing air in relation to the exit velocity of the air from the Blasluftdüsen over DE 4 431 761 A1 is significantly reduced. This has a corresponding effect on the extent of the wrapping of the core fiber bundle through these binding fibers. The result is a reduced strength of the yarn produced.

[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bekannte Luftspinnvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass der Faserabgang unter Erzielung guter textilphysikalischer Eigenschaften des erzeugten Garnes reduziert wird. Object of the present invention is therefore to further develop the known air spinning device such that the fiber outlet is reduced while achieving good textile-physical properties of the yarn produced.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Luftspinnvorrichtung gelöst, die die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale aufweist. This object is achieved according to the invention by an air spinning device having the features described in claim 1.

[0006] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

[0007] Erfindungsgemäss ist vorgesehen, dass der Hüllspalt stromab zur Ebene, in der die aus den Blasluftdüsen austretende Luftströmung erstmalig auf die den Spinnkonus umgebende Oberfläche des Gehäuseteiles trifft, eine sprunghafte Zunahme der Breite des Hüllspaltes aufweist. Die sprunghafte Zunahme der Breite und somit der Querschnittsfläche des Hüllspaltes bewirkt, dass vor allem die axiale Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes hinter der sich im Hüllspalt ausbildenden Stufe deutlich verringert wird. Bei ihrem Eintritt in den Hüllspalt werden die Fasern im Bereich vor der sprunghaften Zunahme von dessen Breite auf Grund des axialen Anteiles der Luftströmung in axialer Richtung gestreckt. Dabei legen sich die Fasern, deren Enden bereits von Umwindefasern erfasst worden sind, um den Spinnkonus, wo sie von dem rotatorischen Anteil der Luftströmung um den Spinnkonus rotiert und dabei um das in den Spinnkonus eintretende Kernfaserbündel unter Ausbildung eines stabilen, das heisst, eine hohe Festigkeit aufweisenden Fadens gewunden werden. Der zunächst enge Hüllspalt bewirkt also sowohl eine starke Axialströmung zur Streckung der Fasern als auch eine hohe Winkelgeschwindigkeit der rotatorischen Strömungskomponente im Verhältnis zu dem relativ grossen Innendurchmesser des Gehäuseteiles gemäss dem Stand der Technik. Die vom Faserband vollständig abgelösten Fasern werden durch die auf Grund der hohen Rotationsgeschwindigkeit des Luftstromes im ersten Teil des Hüllspaltes bedingten Zentrifugalkräfte nach aussen gedrückt, wodurch, wie bei der DE 4 431 761 A1, insbesondere kurze Fasern mit der Luftströmung durch den Hüllspalt abgeführt werden. Die durch die erfindungsgemässe sich anschliessende Erweiterung der Querschnittsfläche des Hüllspaltes hervorgerufene Reduzierung der Geschwindigkeit des Luftstromes führt dazu, dass die abgelösten Fasern in dem Bereich unmittelbar hinter der Stufe auf Grund des signifikanten Abfallens der Strömungsgeschwindigkeit länger in diesem Bereich verbleiben. Somit können diese durch längere Fasern, deren eines Ende bereits in die Spinndüse eingeführt und in das Kernfaserbündel eingebunden worden ist und deren freies Ende um den kegelstumpfförmigen Spinnkonus rotiert, eingefangen werden. Die Anordnung der Ebene der sprunghaften Zunahme des Durchmessers hinter der Ebene, in der die Luftströmung erstmalig auf das Gehäuseteil auftrifft, bewirkt also, dass einerseits die um den Spinnkonus geschlungenen Faserenden eine ausreichende Drehung zur Erzielung einer hohen Festigkeit des Garnes erfahren, und dass andererseits diese Fasern dazu beitragen, den Faserabgang insbesondere von Kurzfasern zu senken, indem diese von den freien Faserenden der in den Kernfaden eingebundenen Fasern eingefangen werden, die in den Bereich der Hüllspalterweiterung hineinragen. Auf diese Weise werden mehr Fasern in das sich bildende Garn eingebunden, wodurch zusätzlich eine Erhöhung der Effizienz der Luftspinnvorrichtung zu verzeichnen ist. Die mittels der erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung erzielten Garnwerte entsprechen dabei denen von Garnen, die mit einer Luftspinnvorrichtung hergestellt worden sind, die einen gleich bleibend engen Hüllspalt aufweisen. Jedoch lässt sich gegenüber diesen Luftspinnvorrichtungen auf diese Weise der Faserabgang um 10% bis 20% reduzieren. According to the invention it is provided that the envelope gap downstream of the plane in which the air flow emerging from the Blasluftdüsen for the first time strikes the surface surrounding the spinning cone surface of the housing part, having a sudden increase in the width of the Hüllspaltes. The sudden increase in the width and thus the cross-sectional area of the envelope gap causes, above all, the axial flow velocity of the air stream behind the step forming in the envelope gap to be significantly reduced. As they enter the cladding gap, the fibers are stretched in the region before the abrupt increase in its width due to the axial portion of the air flow in the axial direction. Here, the fibers, whose ends have already been detected by Umwindefasern to put the spinning cone, where it rotates from the rotational portion of the air flow to the spinning cone and thereby entering the spinning cone core fiber bundles to form a stable, that is, a high Strength thread to be wound. Thus, the initially narrow envelope gap causes both a strong axial flow for stretching the fibers and a high angular velocity of the rotary flow component in relation to the relatively large inner diameter of the housing part according to the prior art. The fibers completely detached from the sliver are forced outwards by the centrifugal forces due to the high rotational speed of the air flow in the first part of the cladding gap, whereby, as in DE 4 431 761 A1, in particular short fibers are removed with the air flow through the cladding gap. The reduction in the speed of the air flow caused by the subsequent widening of the cross-sectional area of the cladding gap according to the invention leads to the cleaved fibers in the area immediately behind the step remaining longer in this area due to the significant drop in flow velocity. Thus, these can be trapped by longer fibers, one end of which has already been inserted into the spinneret and integrated into the core fiber bundle and whose free end rotates about the frusto-conical spinning cone. The arrangement of the plane of the sudden increase of the diameter behind the plane in which the air flow first impinges on the housing part, thus causing, on the one hand experienced by the spinning cone wrapped fiber ends sufficient rotation to achieve a high strength of the yarn, and on the other hand this Fibers help to reduce the fiber output, especially of short fibers by these are captured by the free fiber ends of the fibers embedded in the core thread, which protrude into the region of Hüllspalterweiterung. In this way, more fibers are incorporated into the forming yarn, which in addition to increase the efficiency of the air spinning device is recorded. The yarn values obtained by means of the air-spinning device according to the invention correspond to those of yarns which have been produced with an air-spinning device which have a consistently narrow enveloping gap. However, in comparison to these air spinning devices, the fiber output can be reduced by 10% to 20% in this way.

[0008] Vorzugsweise kann die sprunghafte Zunahme der Breite zwischen 0,5 mm bis zu 3 mm betragen. Die durch die Zunahme der Breite in dieser Grössenordnung erzeugte Erweiterung der Querschnittsfläche des Hüllspaltes hat sich bei den Untersuchungen der Spinnbedingungen unter Berücksichtigung des sich einstellenden veränderten Strömungsverhaltens als besonders vorteilhaft herausgestellt. Preferably, the sudden increase in width between 0.5 mm can be up to 3 mm. The extension of the cross-sectional area of the cladding gap produced by the increase in the width in this order of magnitude has proven to be particularly advantageous in the investigations of the spinning conditions, taking into account the changing flow behavior which takes place.

[0009] Insbesondere kann der Abstand von der Ebene der Eintrittsöffnung bis zum Auftreten der sprunghaften Zunahme der Breite zwischen 0,5 mm und 4 mm betragen. In particular, the distance from the plane of the inlet opening to the occurrence of the sudden increase in the width between 0.5 mm and 4 mm.

[0010] Vorteilhafterweise kann der Hüllspalt bis zur sprunghaften Zunahme seiner Breite in axialer Richtung eine konstante Breite aufweisen. Dabei kann das Gehäuseteil ausgehend von der Ebene der Eintrittsöffnung des Spinnkonus einen mit der äusseren Kontur des Spinnkonus korrespondierenden Verlauf des Innendurchmessers aufweisen. Advantageously, the cladding gap can have a constant width until it has an abrupt increase in its width in the axial direction. In this case, the housing part, starting from the plane of the inlet opening of the spinning cone, can have a course of the inner diameter corresponding to the outer contour of the spinning cone.

[0011] Alternativ kann der Hüllspalt bis zur sprunghaften Zunahme seiner Breite in axialer Richtung eine sich kontinuierlich verringernde Breite aufweisen. Hierzu kann das Gehäuseteil ausgehend von der Ebene der Eintrittsöffnung des Spinnkonus einen gleich bleibenden Innendurchmesser aufweisen. Alternatively, the envelope gap to the sudden increase in its width in the axial direction have a continuously decreasing width. For this purpose, the housing part starting from the plane of the inlet opening of the spinning cone have a constant inner diameter.

[0012] In bevorzugter Weiterbildung kann der Hüllspalt ausgehend von der Ebene der sprunghaften Zunahme seiner Breite in axialer Richtung eine konstante Breite aufweisen. Die Zunahme des Innendurchmessers des Gehäuseteiles entspricht dabei der Zunahme des Aussendurchmessers des Spinnkonus. In a preferred embodiment, the envelope gap, starting from the plane of the sudden increase in its width in the axial direction have a constant width. The increase in the inner diameter of the housing part corresponds to the increase in the outer diameter of the spinning cone.

[0013] Gemäss einer weiteren Ausgestaltung kann der Hüllspalt ausgehend von der Ebene seiner sprunghaften Zunahme der Breite in axialer Richtung einen ersten Bereich mit einer sich verringernden radialen Ausdehnung aufweisen, der in einen zweiten Bereich mit einer konstanten radialen Ausdehnung übergeht. Hierbei ist die Kontur des Gehäuseteiles zunächst zylindrisch ausgeführt, so dass die Breite des Hüllspalters in axialer Richtung zunächst abnimmt. Anschliessend nimmt die Breite des Hüllspalters des Innendurchmessers des Expansionsgehäuses kontinuierlich zu, was dem Verlauf der äusseren Kontur des Spinnkonus entspricht. According to a further embodiment, the envelope gap, starting from the plane of its abrupt increase in the width in the axial direction, have a first region with a decreasing radial extent, which merges into a second region with a constant radial extent. Here, the contour of the housing part is initially cylindrical, so that the width of the Hüllspalters initially decreases in the axial direction. Subsequently, the width of Hüllspalters the inner diameter of the expansion housing increases continuously, which corresponds to the course of the outer contour of the spinning cone.

[0014] Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Spinnkonus zur Erzielung der sprunghaften Zunahme seiner Breite des Hüllspaltes eine sprunghafte Reduzierung seines Aussendurchmessers aufweist, während der Innendurchmesser des den Spinnkonus umgebenden Gehäuseteiles unverändert bleibt. Bei dieser Ausführungsform wird der Aussenumfang des Abschnittes des Spinnkonus hinter der Ebene, in der die aus den Blasluftdüsen austretende Luftströmung erstmalig auf die Oberfläche des Gehäuseteiles trifft, reduziert, wodurch die gewünschte Wirkung der Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit gleichwirkend erreicht werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Innendurchmesser des Gehäuseteiles zunächst zylindrisch ausgebildet sein, einhergehend mit einer kontinuierlichen Reduzierung der Breite des Hüllspaltes, bevor der Aussendurchmesser des Spinnkonus in einen konischen Verlauf übergeht, so dass der Hüllspalt in Axialrichtung eine konstante Breite aufweist. According to an advantageous embodiment it can be provided that the spinning cone to achieve the sudden increase in its width of the cladding has a sudden reduction in its outer diameter, while the inner diameter of the spinning cone surrounding the housing part remains unchanged. In this embodiment, the outer circumference of the section of the spinning cone behind the plane in which the air flow emerging from the Blasluftdüsen first meets the surface of the housing part, reduced, whereby the desired effect of reducing the flow velocity can be achieved equally effective. Also in this embodiment, the inner diameter of the housing part may initially be cylindrical, along with a continuous reduction of the width of the cladding gap, before the outer diameter of the spinning cone merges into a conical shape, so that the cladding gap in the axial direction has a constant width.

[0015] Bevorzugt kann das Gehäuseteil einen Düsenblock aufweisen, der als separates von dem Gehäuseteil lösbares Bauteil ausgeführt ist. Dies hat den Vorteil, dass die Grössenordnung, in der die sprunghafte Zunahme der Breite des Hüllspaltes auftritt, sowohl hinsichtlich ihrer axialen als auch radialen Ausdehnung in einfacher Weise durch den entsprechenden Austausch der Bauteile variierbar ist, um den Spinnprozess durch eine Veränderung der axialen Position und der radialen Ausdehnung in der Ebene der sprunghaften Zunahme der Breite des Hüllspaltes zu beeinflussen. Preferably, the housing part may comprise a nozzle block which is designed as a separate detachable from the housing part. This has the advantage that the order in which the sudden increase in the width of the envelope gap occurs, both in terms of their axial and radial extent in a simple manner by the corresponding exchange of the components is variable to the spinning process by changing the axial position and to influence the radial extent in the plane of the abrupt increase in the width of the envelope gap.

[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. The invention will be explained with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings.

[0017] Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine schematische Ansicht einer erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung im Längsschnitt; <tb>Fig. 2<sep>eine Detailansicht einer ersten Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung gemäss Fig. 1; <tb>Fig. 3<sep>eine Detailansicht einer zweiten Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung gemäss Fig. 1; <tb>Fig. 4<sep>eine Detailansicht einer dritten Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung gemäss Fig. 1; <tb>Fig. 5<sep>eine Detailansicht einer vierten Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung gemäss Fig. 1.[0017] In the drawings: <Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic view of an inventive air spinning device in longitudinal section; <Tb> FIG. 2 <sep> is a detail view of a first embodiment of the air spinning device according to FIG. 1; <Tb> FIG. 3 <sep> is a detail view of a second embodiment of the air spinning device according to FIG. 1; <Tb> FIG. 4 is a detail view of a third embodiment of the air spinning device according to FIG. 1; <Tb> FIG. 5 <sep> is a detail view of a fourth embodiment of the air spinning device according to FIG. 1.

[0018] Eine Luftspinnmaschine weist eine Vielzahl von in Reihe nebeneinander angeordneten Arbeitsstellen sowie an wenigstens einem Ende der Luftspinnmaschine eine Antriebseinheit auf. Jede der Arbeitsstellen der Luftspinnmaschine weist eine Faserbandquelle, beispielsweise eine Spinnkanne, eine Luftspinnvorrichtung 1, ein Streckwerk 2 sowie eine Fadenabzugseinrichtung 3 auf, wie sie in Fig. 1schematisiert dargestellt sind. Mittels einer nicht dargestellten Fadenchangiereinrichtung wird das in der Luftspinnvorrichtung 1 erzeugte Garn 36 in sich kreuzenden Lagen zu einer Kreuzspule aufgewickelt. Die Kreuzspule ist hierzu in einem Spulrahmen gehalten und wird durch einen Spulenantrieb rotiert. Fig. 1 zeigt lediglich die erfindungsgemässe Luftspinnvorrichtung 1 sowie das in Faserbandlaufrichtung R vorgeschaltete Streckwerk 2 und die nachgeschaltete Fadenabzugseinrichtung 3. Die Luftspinnvorrichtung 1 ist dabei im Längsschnitt dargestellt und besteht im Wesentlichen aus einem zweiteiligen Aussengehäuse 14, 15, einem Expansionsgehäuse 16 als Gehäuse, einer pinzettenförmigen Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 sowie einer Spinndüse 19 mit einem sich entgegen der Spinnrichtung verjüngenden Spinnkonus 24, der in das Expansionsgehäuse 16 hineinragt und von diesem umgeben ist. An air-spinning machine has a plurality of workstations arranged in series next to one another and at least one end of the air-spinning machine has a drive unit. Each of the work stations of the air-spinning machine has a sliver source, for example a sliver can, an air-spinning device 1, a drafting system 2 and a thread withdrawal device 3, as shown schematically in FIG. By means of a not shown Fadenchangiereinrichtung the yarn 36 produced in the air spinning device 1 is wound in intersecting layers to form a cheese. The cross-wound bobbin is held for this purpose in a winding frame and is rotated by a coil drive. Fig. 1 shows only the inventive air spinning device 1 and the upstream in sliver running direction R drafting 2 and the downstream thread take-off 3. The air spinning device 1 is shown in longitudinal section and consists essentially of a two-part outer housing 14, 15, an expansion housing 16 as a housing, a Tweezer-shaped Faserbandführungs- and twist stop device 18 and a spinneret 19 with a counter to the spinning direction tapered spinning cone 24 which projects into the expansion housing 16 and is surrounded by this.

[0019] Das Expansionsgehäuse 16 bildet in Verbindung mit dem vorderen Gehäuseteil 14 des Aussengehäuses einen vorderen Ringraum 20, der über eine Pneumatikleitung 21 an eine Überdruckquelle 22 angeschlossen ist und in Verbindung mit dem hinteren Gehäuseteil 15 des Aussengehäuses einen Expansionsraum 28. The expansion housing 16 forms in conjunction with the front housing part 14 of the outer housing a front annular space 20 which is connected via a pneumatic line 21 to a pressure source 22 and in conjunction with the rear housing part 15 of the outer housing an expansion space 28th

[0020] Während der Expansionsraum 28 gegenüber einer Luftaustrittsöffnung 29 an die Umgebung angeschlossen ist, ist der Ringraum 20 pneumatisch durchgängig mit Blasluftdüsen 23 verbunden, die im Expansionsgehäuse 16, wie in Fig. 2dargestellt, oder einem separaten, in dem Expansionsgehäuse 16 lösbar angeordneten Düsenblock 17, wie in Fig. 3 dargestellt, in einer Ebene liegend angeordnet sind. Die Blasluftdüsen 23 sind dabei im Bereich der Eintrittsöffnung 35 der Spinndüse 19 tangential auf den Spinnkonus 24 ausgerichtet, so dass sich eine rotierende Luftströmung einstellt. Die Ausrichtung der Blasluftdüsen 23 ist derart gewählt, dass die Luftströmung in einer axial zur Ebene der Eintrittsöffnung 35 beabstandeten Ebene auf die Innenfläche des den Spinnkonus 24 umgebenden Expansionsgehäuses 16 auftrifft. While the expansion chamber 28 is connected to an air outlet opening 29 to the environment, the annular space 20 is pneumatically connected continuously with Blasluftdüsen 23, in the expansion housing 16, as shown in Fig. 2dargestellt, or a separate, in the expansion housing 16 releasably arranged nozzle block 17, as shown in Fig. 3, are arranged lying in a plane. The blowing air nozzles 23 are aligned tangentially to the spinning cone 24 in the region of the inlet opening 35 of the spinneret 19, so that a rotating air flow is established. The orientation of the blowing air nozzles 23 is selected such that the air flow impinges on the inner surface of the expansion housing 16 surrounding the spinning cone 24 in a plane spaced apart axially from the plane of the inlet opening 35.

[0021] Wie in Fig. 1 angedeutet, durchläuft das in einer Spinnkanne bevorratete Faserband 25 auf seinem Weg zur Kreuzspule zunächst das Streckwerk 2, wo es verzogen wird. Über ein Ausgangswalzenpaar 26 des Streckwerkes 2 wird das verstreckte Faserband 25 in den Bereich der Eingangsöffnung 27 der Luftspinnvorrichtung 1 zugeführt und unter dem Einfluss einer dort anstehenden Unterdruckströmung in die Luftspinnvorrichtung 1 eingesaugt, welche von der aus den Blasluftdüsen 23 austretenden Druckluft hervorgerufenen Injektorwirkung erzeugt wird. Innerhalb der Luftspinnvorrichtung 1 gelangt das Faserband 25 über die Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 sowie das Expansionsgehäuse 16 beziehungsweise den Düsenblock 17 zu der Eintrittsöffnung 35 der Spinndüse 19 und wird durch das sich innerhalb der Spinndüse 19 ausbildende Garn 36 in die Spinndüse 19 hineingezogen. Währenddessen ist das Faserband 25 im Bereich des Spinnkonus 24 dem Einfluss der rotierenden Luftströmung ausgesetzt. Dabei werden nach dem Verlassen der Faserbandführungs- und Drallstoppeinrichtung 18 die hinteren, freien Enden der Randfasern des Faserbandes 25 dem aus den Blasluftdüsen 23 des Düsenblocks 17 austretenden Luftstrom ausgesetzt, so dass sie vom Faserband 25 abgehoben beziehungsweise abgelöst werden. As indicated in Fig. 1, the stockpiled in a sliver canister 25 passes on its way to the cheese first the drafting 2, where it is warped. The drawn fiber sliver 25 is fed into the area of the inlet opening 27 of the air spinning device 1 via an output roller pair 26 of the drafting system 2 and is sucked into the air spinning device 1 under the influence of a vacuum flow prevailing there, which is generated by the injector effect caused by the compressed air nozzles 23. Within the air spinning device 1, the fiber sliver 25 passes through the sliver guide and swirl stop device 18 and the expansion housing 16 and the nozzle block 17 to the inlet opening 35 of the spinneret 19 and is drawn into the spinneret 19 by the yarn 36 forming inside the spinneret 19. Meanwhile, the sliver 25 is exposed in the region of the spinning cone 24 to the influence of the rotating air flow. In this case, the rear, free ends of the edge fibers of the sliver 25 are exposed to the exiting from the Blasluftdüsen 23 of the nozzle block 17 air flow after leaving the Faserbandführungs- and twist stop means 18 so that they are lifted or detached from the sliver 25.

[0022] Hierbei werden die vorderen Enden der Fasern in der Regel nicht vollständig abgelöst, da sie bereits von Umwindefasern eingefangen und in die hohle Spinndüse 19 eingeführt sind. Die vom Faserband 25 abgelösten freien Faserenden werden durch den rotierenden Luftstrom um den Spinnkonus 24 geschlungen und mit einer Drehung beaufschlagt. Durch die kontinuierliche Bewegung des Faserbandes 25 in Faserbandlaufrichtung R wird das rückwärtige freie Ende der Fasern fortlaufend in die hohle Spinndüse 19 eingezogen, wobei die Randfasern schraubenförmig um die Kernfasern des Faserbandes 25 geschlungen werden. Während dieses Garnbildungsvorganges werden nicht alle vom Faserband 25 abgelösten Fasern eingefangen. Vielmehr werden vollständig vom Faserband 25 abgelöste Fasern über einen sich zwischen dem Expansionsgehäuse 16 und dem Spinnkonus 24 ausbildenden ringförmigen Hüllspalt 4 über den Expansionsraum 28 abgeführt, womit sie dem Garnbildungsprozess nicht mehr zur Verfügung stehen. Der als Faserabgang bezeichnete Verlust an Fasern kann insbesondere bei kardierten Baumwollvorlagen mehr als 10% des Gesamtfasermaterials betragen. Dabei sind insbesondere Fasern kurzer Stapellänge davon betroffen, da diese stärker dazu neigen, sich vollständig aus dem Faserband 25 herauszulösen, ohne dass sie bereits mit einem Ende von Umwindefasern erfasst und in die Öffnung des Spinnkonus 24 eingezogen wurden. In this case, the front ends of the fibers are usually not completely detached, since they are already captured by Umwindefasern and introduced into the hollow spinneret 19. The detached from the sliver 25 free fiber ends are wrapped by the rotating air flow to the spinning cone 24 and applied with a rotation. As a result of the continuous movement of the fiber sliver 25 in the sliver running direction R, the rear free end of the fibers is drawn continuously into the hollow spinneret 19, wherein the edge fibers are helically wound around the core fibers of the sliver 25. During this Garnbildungsvorganges not all fibers detached from the sliver 25 are captured. Rather, fibers completely detached from the sliver 25 are discharged via the expansion space 28 via an annular cladding gap 4 formed between the expansion casing 16 and the spinning cone 24, whereby they are no longer available to the yarn formation process. The loss of fibers, referred to as fiber disposal, can amount to more than 10% of the total fiber material, especially in the case of carded cotton masters. In particular, fibers of short staple length are affected, since they are more prone to completely dislodge from the sliver 25, without being caught with one end of wrap fibers and drawn into the opening of the spinning cone 24.

[0023] Der Vorgang des Faserabganges ist neben der zu geringen Faserlänge darauf zurückzuführen, dass die vollständig vom Faserband 25 abgelösten Fasern auf Grund der Zentrifugalkräfte nach aussen an die den Spinnkonus 24 umgebende Wandung des Expansionsgehäuses 16 gedrückt werden. Die an die Wandung gedrückten Fasern werden durch den rotierenden Luftstrom mit hoher Geschwindigkeit über den Expansionsraum 28 abgeführt, womit sie dem Spinnprozess nicht mehr zur Verfügung stehen. The process of the fiber outlet is due in addition to the too small fiber length due to the fact that the fibers completely detached from the sliver 25 are pressed due to the centrifugal forces to the outside of the spinning cone 24 surrounding wall of the expansion housing 16. The pressed against the wall fibers are removed by the rotating air flow at high speed through the expansion space 28, whereby they are no longer available to the spinning process.

[0024] Um den Faserabgang zu reduzieren, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Hüllspalt 4 ausgehend von der Ebene der Eintrittsöffnung 35 hinter der Ebene, in der die aus den Blasluftdüsen 23 austretende Luftströmung erstmalig auf die Oberfläche des Expansionsgehäuses 16 trifft, eine sprunghafte Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 aufweist. Dies wird durch eine Zunahme des Abstandes von der äusseren Kontur des Spinnkonus 24 zu der inneren Kontur des Expansionsgehäuses 16 erreicht. Durch die gewählte Anordnung der Ebene der Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 stromab zur Ebene, in der die Luftströmung erstmalig auf die Oberfläche des Expansionsgehäuses 16 auftrifft, wird gewährleistet, dass zunächst die an dem Spinnkonus 24 anliegenden beziehungsweise um diesen geschlungenen Faserenden durch den rotatorischen Anteil der aus den Blasluftdüsen 23 mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit austretenden Luftströmung mit einer Drehung beaufschlagt werden. Die Faserenden rotieren um den Spinnkonus 24 und werden dabei um das in den Spinnkonus 24 eintretende Kernfaserbündel unter Ausbildung eines stabilen, eine hohe Festigkeit aufweisenden Fadens gewunden. Erst nachdem der jeweils aus den Blasluftdüsen 23 austretende Luftstrom tangential über den Spinnkonus 24 hinweggeströmt und auf die Innenfläche des Expansionsgehäuses 16 trifft, wobei die Faserenden mit einer Drehung beaufschlagt worden sind, wird die Strömungsgeschwindigkeit vor allem in axialer Richtung durch die erfindungsgemässe Luftspinnvorrichtung gedrosselt. Auf Grund der Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit in axialer Richtung wird eine längere Verweildauer der abgelösten Fasern in dem Bereich der reduzierten Strömungsgeschwindigkeit erreicht, um die vollständig aus dem Faserband 25 ausgelösten Fasern zumindest teilweise noch zu erfassen und in den Spinnprozess zu integrieren. Der Anteil an Fasern mit kürzerer Stapellänge im Faserabgang wird dadurch deutlich reduziert. Die Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 respektive des Abstandes von der äusseren Kontur des Spinnkonus 24 zu der inneren Kontur des Expansionsgehäuses 16 beträgt dabei zwischen 0,5 mm bis zu 3 mm. Der axiale Abstand der Ebene der sprunghaften Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 zur Ebene der Eintrittsöffnung 35 beträgt zwischen 0,5 mm und 4 mm. In order to reduce the fiber output, it is proposed according to the invention that the envelope gap 4, starting from the plane of the inlet opening 35 behind the plane in which the air flow emerging from the Blasluftdüsen 23 for the first time strikes the surface of the expansion housing 16, a sudden increase in Width of the envelope 4 has. This is achieved by an increase in the distance from the outer contour of the spinning cone 24 to the inner contour of the expansion housing 16. By the chosen arrangement of the plane of increase of the width of the cladding gap 4 downstream of the plane in which the air flow impinges for the first time on the surface of the expansion housing 16, it is ensured that initially the voltage applied to the spinning cone 24 or wrapped around this fiber ends by the rotational portion the air flow exiting from the blowing air nozzles 23 at a high flow velocity is imparted with a rotation. The fiber ends rotate about the spinning cone 24 and are wound around the core fiber bundle entering the spinning cone 24 to form a stable thread having a high strength. Only after the respective air stream emerging from the blowing air nozzles 23 has flowed tangentially over the spinning cone 24 and impinges on the inner surface of the expansion housing 16, the fiber ends being subjected to rotation, the flow velocity is throttled, especially in the axial direction, by the air spinning device according to the invention. Due to the reduction of the flow velocity in the axial direction, a longer residence time of the detached fibers in the region of reduced flow velocity is achieved in order to at least partially detect the fibers released completely from the fiber sliver 25 and to integrate them into the spinning process. The proportion of fibers with shorter staple length in the fiber outlet is thereby significantly reduced. The increase in the width of the envelope gap 4 or the distance from the outer contour of the spinning cone 24 to the inner contour of the expansion housing 16 is between 0.5 mm to 3 mm. The axial distance of the plane of the sudden increase in the width of the envelope gap 4 to the plane of the inlet opening 35 is between 0.5 mm and 4 mm.

[0025] Die schematisierte Darstellung in Fig. 2zeigt eine erste Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung 1 gemäss Fig. 1, bei der die Blasluftdüsen 23 in das Expansionsgehäuse 16 integriert sind, das den Spinnkonus 24 abschnittsweise umgibt. Ausgehend von der Ebene der Eintrittsöffnung 35 am Spinnkonus 24 weist der sich ausbildende Hüllspalt 4 einen an die Zunahme des Aussendurchmessers des Spinnkonus 24 angepassten Verlauf auf, der auf eine konstante Zunahme des Innendurchmessers des Expansionsgehäuses 16 zurückzuführen ist. The schematic representation in Fig. 2 zeigt a first embodiment of the air spinning device 1 according to FIG. 1, in which the Blasluftdüsen 23 are integrated into the expansion housing 16 which surrounds the spinning cone 24 in sections. Starting from the plane of the inlet opening 35 on the spinning cone 24, the forming gap 4 has a shape adapted to the increase in the outside diameter of the spinning cone 24, which is due to a constant increase in the inside diameter of the expansion housing 16.

[0026] Die schematisierte Detailansicht gemäss der Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung 1, bei der das Expansionsgehäuse 16 ausgehend von der Ebene der sprunghaften Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 zunächst einen zylindrischen Verlauf des Innendurchmessers aufweist, der in einen konischen Verlauf übergeht. Zudem weist das Expansionsgehäuse 16 einen lösbar im vorderen Gehäuseteil 14 angeordneten Düsenblock 17 auf, in dem die Blasluftdüsen 23 angeordnet sind. Die Ausführung als zwei separate Bauteile ermöglicht den einfachen Austausch des die Blasluftdüsen 23 aufweisenden Düsenblockes 17, um den Spinnprozess durch eine Veränderung der Lage und Ausdehnung der Ebene der Durchmesserzunahme des Hüllspaltes 4 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung zu beeinflussen. Entsprechend lässt sich auf diese Weise auch die Position und Ausrichtung der Blasluftdüsen 23 anpassen. The schematic detail view of FIG. 3 shows a second embodiment of the air spinning device 1, in which the expansion housing 16, starting from the plane of the sudden increase in the width of the cladding 4 initially has a cylindrical course of the inner diameter, which merges into a conical shape , In addition, the expansion housing 16 has a releasably arranged in the front housing part 14 nozzle block 17, in which the Blasluftdüsen 23 are arranged. The embodiment as two separate components allows easy replacement of the nozzle block 17 having the blowing air nozzles 23 in order to influence the spinning process by changing the position and extent of the plane of diameter increase of the envelope gap 4 both in the axial and in the radial direction. Accordingly, the position and orientation of the blowing air nozzles 23 can be adjusted in this way.

[0027] Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung 1, bei der der Spinnkonus 24 ausgehend von der Ebene der sprunghaften Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 eine Verringerung seines Aussendurchmessers aufweist, was durch die zylindrische Form des umgebenden Expansionsgehäuses 16 bedingt ist. Fig. 4 shows a further embodiment of the inventive air spinning device 1, wherein the spinning cone 24, starting from the plane of the sudden increase in the width of the Hüllspaltes 4 has a reduction in its outer diameter, which is due to the cylindrical shape of the surrounding expansion housing 16.

[0028] In Fig. 5 ist eine vierte Ausführungsform schematisch dargestellt, bei welcher der Beginn der Erweiterung der Querschnittsfläche des Hüllspaltes 4 im Ausgangsbereich des Düsenblockes 17 liegt, der sich in das Expansionsgehäuse 16 hineinerstreckt. In Fig. 5, a fourth embodiment is shown schematically, in which the beginning of the extension of the cross-sectional area of the Hüllspaltes 4 is located in the exit region of the nozzle block 17, which extends into the expansion housing 16.

[0029] Prinzipiell sind alle denkbaren Ausführungsformen mit in das Expansionsgehäuse 16 integrierten Blasluftdüsen 23 oder einem in das Expansionsgehäuse 16 einsetzbaren Düsenblock 17 ausführbar. Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass die sprunghafte Zunahme der Breite des Hüllspaltes 4 dazu führt, dass die Strömungsgeschwindigkeit des axialen Anteiles der Luftströmung im Übergangsbereich signifikant reduziert wird. Der rotierende Luftstrom bewirkt, dass die abgelösten Fasern durch die Zentrifugalkraft nach aussen gedrückt werden, wobei sie in den Bereich des aufgeweiteten Hüllspaltes 4 gelangen, in dem die Strömungsgeschwindigkeit des axialen Anteiles der Luftströmung geringer ist. Durch die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Luft wird erreicht, dass die Fasern länger in dem Bereich der sprunghaften Erweiterung der Querschnittsfläche des Hüllspaltes 4 verbleiben und durch bereits teilweise in die Spinndüse 19 eingezogene Fasern, deren Enden auf dem äusseren Umfang des Spinnkonus 24 anliegen und sich auf Grund der Strömung im Wesentlichen in Längsrichtung des Spinnkonus 24 erstrecken, eingefangen werden können. Es werden auf diese Weise also mehr Fasern in das sich bildende Garn 36 eingebunden, wodurch eine signifikante Reduzierung des Faserabganges um 10% bis 20% erreicht wird. In principle, all conceivable embodiments with integrated into the expansion housing 16 Blasluftdüsen 23 or can be used in the expansion housing 16 nozzle block 17 executable. All embodiments have in common that the sudden increase in the width of the envelope gap 4 results in that the flow rate of the axial portion of the air flow in the transition region is significantly reduced. The rotating air flow causes the detached fibers to be forced outwards by the centrifugal force, reaching the area of the widened enveloping gap 4 in which the flow velocity of the axial portion of the air flow is lower. By reducing the flow velocity of the air is achieved that the fibers remain longer in the region of the sudden expansion of the cross-sectional area of the Hüllspaltes 4 and already partially retracted into the spinneret 19 fibers whose ends abut the outer periphery of the spinning cone 24 and on Reason of the flow extend substantially in the longitudinal direction of the spinning cone 24, can be captured. In this way, more fibers are thus incorporated into the forming yarn 36, whereby a significant reduction of the fiber output by 10% to 20% is achieved.

Claims

1. Air-spinning device (1) for producing a yarn (36) by means of a circulating air flow, wherein the air-spinning device (1) comprises a housing part (16) which has a spinneret (19) with a spinning cone (24) tapering counter to the spinning direction Inlet opening (35) at least partially surrounds, wherein the housing part (16) to the spinning cone (24) is radially spaced, so that an annular envelope gap (4) between the spinning cone (24) and the housing part (16) is formed, that the housing part ( 16) with compressed air acted upon blowing air nozzles (23) for generating the circulating air flow, characterized in that the envelope gap (4) downstream of the plane in which the air from the Blasluftdüsen (23) exiting air flow for the first time to the spinning cone (24) surrounding surface the housing part (16) meets, has a sudden increase in its width.

2. Air-jet spinning device according to claim 1, characterized in that the sudden increase in the width of the envelope gap (4) is between 0.5 mm to 3 mm.

3. Air spinning device (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the distance from the plane of the inlet opening (35) to the occurrence of the sudden increase in the width of the envelope gap (4) is between 0.5 mm and 4 mm ,

4. Air-jet spinning device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the envelope gap (4) has a constant width until its sudden increase in its width in the axial direction.

5. Air spinning device (1) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the envelope gap (4) until the sudden increase in its width in the axial direction has a continuously decreasing width.

6. Air spinning device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the envelope gap (4), starting from the sudden increase in its width in the axial direction has a constant width.

7. Air-jet spinning device (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the envelope gap (4) starting from the sudden increase in its width in the axial direction of the spinning cone (24) has a first region with a decreasing radial extent, the in a second region with a constant radial extent passes.

8. Air-spinning device (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing part (16) has a nozzle block (17) which is designed as a separate from the housing part (16) releasable component.