CS273477B1

CS273477B1 - Pneumatic spinning jet

Info

Publication number: CS273477B1
Application number: CS659988A
Authority: CS
Inventors: Petr Ing Csc Kroupa; Rudolf Ing Sramek
Original assignee: Kroupa Petr; Sramek Rudolf
Priority date: 1988-10-04
Filing date: 1988-10-04
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS659988A1

Abstract

The pneumatic spinning jet is intended especially for a jet spinning machine with optimisation of suction and twisting effects, which is achieved by the fact that the ratio of distance (H) of the discharge outlet (6) of the axial funnel (4) from the axis of tangentially opened jets (2, 2) to size of the inner diameter (DI) of the twisting pipe (1) lies in the interval between 1 and 2, while the ratio of width (S) of annular space, which is arranged between the inner diameter (DI) of the surface (3) of the twisting pipe (1), to the outer wall of the (4) lies in the interval between 0.7 and 1.5.<IMAGE>

Description

Vynález se týká pneumatické spřádací trysky, zejména pro tryskový spřádací stroj s optimalizací sacích a zakrucovacích účinků, umožňujících dosažení vysoké intenzity, nasávání vláken při vysoké intenzitě zakrucování, prostřednictvím silně zakrouceného proudu plynného média, například vzduchu.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a pneumatic spinning nozzle, in particular for a jet spinning machine with optimized suction and twisting effects to achieve high intensity, fiber intake at high twisting intensity, through a strongly twisted stream of gaseous medium such as air.

Jsou všeobecně známa řešení pracující na principu ejekčního účinku přiváděného plynného média do pracovního prostoru trubice, kdy současně s nasátím vláken je prováděno i jejich následné zakroucení.It is generally known to work on the principle of the ejection effect of the gaseous medium being fed into the working space of the tube, in which, simultaneously with the suction of the fibers, their subsequent twisting is carried out.

V současné době je všeobecně známé, že velikost sacího účinku je přímo úměrná velikosti osové složky rychlosti přiváděného plynného média proudícího kolem otvoru, kterým jsou do zakrucovací trubice vlákna nasávána. Pro zakrucování nasátého svazku vláken je potom potřeba vlákna vyosit, a otáčet s ním kolem osy zakrucovací trubice v blízkosti její stěny. Má-li být dosaženo co největšího zakrucovecího účinku, je nutno dosáhnout co největší velikosti obvodové složky rychlosti proudění vzduchu v blízkosti vnitřní stěny zakrucovací trubice. U známých zařízení, jsou tyto protichůdné požadavky řešeny tak, ža vnější proud například stlačeného vzduchu je zaveden tečně do zakrucovací trubice v blízkosti sacího osového otvoru a Je pod určitým úhlem skloněn ve směru podélné osy trubice.It is now well known that the magnitude of the suction effect is directly proportional to the magnitude of the axial component of the velocity of the gaseous medium flowing around the opening through which the fibers are sucked into the twisting tube. To twist the intake bundle of fibers, it is then necessary to sew the fibers and rotate it about the axis of the twisting tube near its wall. In order to maximize the twisting effect, it is necessary to maximize the circumferential component of the air velocity near the inner wall of the twisting tube. In known devices, these contradictory requirements are solved such that an external stream of, for example, compressed air is introduced tangentially into the twisting tube near the suction axial opening and is inclined at a certain angle in the direction of the longitudinal axis of the tube.

Podstatnou nevýhodou výše uvedených známých zařízení je především protichůdná závislost velikosti intenzity nasávání vláken a poaléze jejich zakrucování. Z uvedeného vyplývá, že čím větší sklon ve směru oay zakrucovací trubice, tím je intenzivnější ejekční účinek, a tím i nasávání vláken, ale klesá velikost obvodové složky rychlosti proudu vzduchu v blízkosti vnitřní stěny zakrucovací trubice, a tím se snižuje intenzita zakrucování svazku vláken. Naopak, čím je sklon ve směru osy zakrucovací trubice menší, tím je větší obvodová složka rychlosti, a tím i intenzita zakrucování svazku vláken, ale klesá efekční účinek, a tím i sací schopnost zakrucovací trubice.A significant disadvantage of the aforementioned known devices is, above all, the contradictory dependence of the magnitude of the intake intensity of the fibers and the polarization of their twisting. As a result, the greater the inclination in the direction o and y of the twisting tube, the more intense the ejection effect and thus the suction of the fibers, but the size of the circumferential component of the air flow velocity near the inner wall of the twisting tube decreases. Conversely, the smaller the inclination in the direction of the axis of the twisting tube, the greater the circumferential component of the velocity and thus the twisting intensity of the fiber bundle, but the effect effect and thus the suction power of the twisting tube decreases.

Úkolem vynálezu je výše uvedené nedostatky a nevýhody odstranit u pneumatické spřádací trysky s optimalizací sacích a zakrucovacích účinků, jehož podstata spočívá v tom, že poměr vzdálenosti výtokového otvoru osové nálevky od osy tečně zaústěných trysek k velikosti vnitřního průměru povrchu zakrucovací trubice leží v intervalu 1 až 2, přičemž poměr šířky mezikruží, vytvořené mezi vnitřním průměrem povrchu zakrucovací trubice a vnější stěnou osové nálevky leží v intervalu 0,7 až 1.5.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned drawbacks and disadvantages of a pneumatic spinning nozzle with optimized suction and twisting effects, characterized in that the ratio of the nozzle outlet opening to the tangentially connected nozzle axis 2, wherein the ratio of the width of the annulus formed between the inner diameter of the surface of the twisting tube and the outer wall of the axial funnel is in the range of 0.7 to 1.5.

Výhody a přednosti nového řešení spočívají především v tom, že zaručují větší schopnost proudu plynného média zakrucovat nasávaný svazek vláken, což příznivě ovlivňuje velikost intenzity jejich nasávání. Výhodou tohoto řešení je možnost dosažená s minimálními energetickými nároky maximálního efektivního účinku trubice sloužící pro nasávání a zakrucování Bvazku vláken na dopřádacích strojích, zejména tryskových.Advantages and advantages of the new solution lie mainly in the fact that they guarantee greater ability of the gaseous medium stream to twist the intake bundle of fibers, which positively influences the amount of their intake intensity. The advantage of this solution is the possibility achieved with minimum energy requirements of maximum effective effect of the tube serving for suction and twisting of the fiber bundle on spinning machines, especially jet machines.

Další výhody a význaky nového řešení jsou patrny z příkladného provedení způsobu a zařízení schematicky znázorněného na připojených výkresech, kde na obr. 1 je podélný řez trubicí, na obr. 2 je příčný řez trubicí a na obr. 3 je charakter proudění plynného média uvnitř trubice, obr. A - E průřezy trubicí s vyznačením radiálních průměrů obvodových složek proudění plynného média.Further advantages and features of the novel solution are evident from an exemplary embodiment of the method and apparatus schematically shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a longitudinal section of the tube, Fig. 2 is a cross section of the tube, and Fig. A-E is a cross-sectional view of a tube showing radial diameters of the peripheral components of the flow of the gaseous medium.

Plynné médium s vyšším tlakem než kritickým je přiváděno tečně zaústěnými tryskami 2 - 2* o průřezu d_y do zakrucovací trubice 1. Zakrucovací trubice 1 je na konci bližších k tryskám 2“^ 2* uzavřena víkem 7 s osovým otvorem £. Do tohoto osového otvoru £ je souose .se zakrucovací trubicí 1 vložena tenkostěnná osová nálevka 4*s výtokovým otvorem 6. Vnitřní povrch £ zakrucovací trubice 1 má průměr D^, osová nálevka 4 má vnější průměr dg. *“*The gaseous medium with a higher pressure than the critical one is fed through tangentially connected nozzles 2 - 2 * with a cross section d _y into the twisting tube 1. The twisting tube 1 is closed at the end closer to the nozzles 2 "2" by a cover 7 with an axial bore. A thin-walled funnel 4 'with an outlet opening 6 is coaxially inserted into this axial bore 4 with the twisting tube 1. * “*

CS 273477 BlCS 273477 Bl

Šířka mezikruží, vznikající mezi vnitřním průměrem povrchu £ trubice 1 a osovou nálevkou 4 je S. Vzdálenost výtokového otvoru 6 osové nálevky £ od osy tečně zaústěných trysek 2 a 2* .ie H.The width of the annulus formed between the inner diameter of the surface of the tube 1 and the funnel 4 is S. The distance of the outlet opening 6 of the axial funnel 6 from the axis of the tangentially connected nozzles 2 and 20 'H.

Na obr. 3 je tečkovanou čarou 11 znázorněna trajektorie pohybu částice plynného média vytékajícího z trysek 2 - 2_\ Přerušovanými Šipkami jsou znázorněny směry osového proudění v zakrucovací trubici 1. Ve sklopených průřezech A B C D a E jsou znázorněny radiální průběhy obvodových složek rychlosti proudění plynného média.In FIG. 3, the dotted line 11 shows the trajectory of the movement of a gaseous medium particle flowing out of the nozzles 2-2.

Navrhované řešení pracuje tak, že v důsledku působení odstředivé síly dochází k tomu, že v osových průřezech, kde je výrazná obvodová složka proudění u stěny zakrucovací trubice 1, je statický tlak v ose zakrucovací trubice 1 výrazně snížen. Po výtoku plynného média z trysek 2 a 2' se profil obvodové složky rychlosti postupně rozvíjí, proud je formován jendak zakřivením stěn a jednak sdílením hybnosti a okolními částicemi. Na určité osové vzdálenosti H od trysek 2 a £ lze nalézt průřez 0, kde je statický tlak v ose nejmenŠí, Je-li zavedena tenkostěnná osová nálevka £ tak, aby její výtokový otvor 6 byl zaveden souose se zakrucovací trubicí 1 do průřezu C, potom na vstupním průřezu osového otvoru £ osové nálevky £ vzniká velmi intenzívní sání. Svazek vláken zavedený osovou nálevkou £ do zakrucovací trubice 1 je vyosen v blízkém průřezu CV, kde je obvodová složka rychlosti v blízkosti stěny téměř maximální.The proposed solution works so that due to the centrifugal force, the axial cross-section where the circumferential component of the flow at the wall of the twisting tube 1 is significant, the static pressure in the axis of the twisting tube 1 is significantly reduced. After the gaseous medium flows out of the nozzles 2 and 2 ', the profile of the peripheral velocity component gradually develops, the current being formed by the curvature of the walls and by the sharing of the momentum and the surrounding particles. At a certain axial distance H from the nozzles 2 and 6, a cross-section 0 can be found where the static pressure in the axis is the smallest. If a thin-walled funnel 6 is introduced so that its outlet opening 6 is brought coaxially with the twisting tube 1 into cross-section C, very intense suction occurs at the inlet cross section of the axial bore 4 of the axial funnel. The fiber bundle introduced by the axial funnel 6 into the twisting tube 1 is cut in a close cross section CV where the peripheral velocity component near the wall is almost maximum.

Popsaný děj vyplývá z fyzikálních důsledků objevu energetické separace v silně zakroucených proudech, který první popsal Ranque a později teoreticky rozpracoval Hilsch v tzv. Ranque-Hilschových vírových trubicích.The described process results from the physical consequences of the discovery of energy separation in strongly twisted currents, first described by Ranque and later theoretically elaborated by Hilsch in the so-called Ranque-Hilsch vortex tubes.

Vynález je možno využít především v textilním průmyslu pro zabezpečení optimální funkce 2akrucování trubice pro tryskové předení, dále potom všude tam, kde je vyžadována vysoká účinnost sání (vyvozený rozdíl od normálního tlaku je až. 40 kPa) a současně vysoká obvodová složka rychlosti proudu plynného média.The invention can be used primarily in the textile industry to ensure optimum operation of twisting the tube for jet spinning, wherever high suction efficiency is required (the inferred difference from normal pressure is up to 40 kPa) and at the same time the high circumferential component of gaseous medium flow .

Claims

Pneumatic spinning nozzle, in particular for a jet spinning machine, consisting of a twisting tube and tangential inlet ducts for gaseous medium supply and an axial funnel for feeding a fiber formation introduced into the twisting tube, characterized in that the distance ratio (H) of the outlet opening (6). the axial funnel (4) from the axis of the tangentially connected nozzles (2, 2j) to the size of the inner diameter (DI) of the surface (3) of the twisting tube (1) is 1 to 2; DI) of the surface (3) of the twisting tube (1) and the outer wall of the axial funnel (4) lies in the interval of 0.7 to 1.5.