DE10001468A1 - Fadenabzugsdüse für eine Offenend-Spinnmaschine - Google Patents
Fadenabzugsdüse für eine Offenend-SpinnmaschineInfo
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Abstract
An die Axialbohrung (34) einer Fadenabzugsdüse (3) einer einen Spinnrotor (1) aufweisenden Offenend-Spinnvorrichtung schließt sich auf der dem Spinnrotor (1) zugewandten Seite eine Fadenkontaktfläche (32) an, welche mehrere ringartig angeordnete Erhebungen (36) besitzt. Diese schließen jeweils zwischen ihren an die Fadenkontaktfläche (32) angrenzenden Flanken, in Fadenumlaufrichtung gesehen, und der Fadenkontaktfläche (32) einen stumpfen Winkel ein. Der Winkel ist größer als 150 DEG und nimmt von der Flanke in Richtung zu dem der Fadenkontaktfläche (32) abgewandten Ende der Erhebung (36) zu. Diese wird durch einen Teilbereich einer in der Fadenkontaktfläche (32) eingesetzten Kugel gebildet und weist eine verschleißresistente und/oder polierte Oberfläche auf.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenabzugsdüse gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1.
Beim Offenend-Spinnen werden beste Garnergebnisse erzielt, wenn eine
Fadenabzugsdüse mit einer glatten Oberfläche Anwendung findet. Diese
guten Garneigenschaften werden jedoch nur dann erzielt, wenn der im Ab
zug befindliche Faden stark gedreht wird, da es nur dann möglich ist, die im
axialen Abschnitt der Fadenabzugsdüse entstehende Drehung bis in den
Fasereinbindepunkt fortzupflanzen. Der erzeugte Faden ist deshalb hart im
Griff.
Um die Drehungsfortpflanzung zu verbessern, ist es bekannt, im Fadenum
lenkbereich der Fadenabzugsdüsen Stege mit größeren Vertiefungen (DE 31 03 284 A1)
oder kleineren Vertiefungen in Form von Kerben (DE 42 35 024 A1)
vorzusehen. Hierdurch wird der Faden während seines Abzugs in
Schwingungen versetzt, damit er vorübergehend mit einer geringeren Aufla
gekraft an der Fadenabzugsdüse anliegt, um auf diese Weise zu erreichen,
daß sich die Drehung besser aus dem Axialbereich der Fadenabzugsdüse
zum Fasereinbindepunkt auf der Fasersammelfläche des Spinnrotors fort
pflanzen kann, wodurch auch das Einbinden der dort angesammelten Fa
sern erleichtert und verbessert wird. Diese bekannte Fadenabzugsdüse mit
mehr oder weniger großen bzw. breiten Vertiefungen zwischen den Stegen
führen zwar dazu, daß der Faden eine geringere Drehung aufweisen kann
im Vergleich mit einem solchen Faden, der lediglich über eine glatte Ober
fläche der Fadenabzugsdüse läuft. Allerdings wirken dabei diese Stege zwi
schen den größeren vertieften Abschnitten bzw. zwischen den schmalen
Kerben sehr aggressiv auf den im Abzug befindlichen Faden ein. Hinzu
kommt, daß es nicht möglich ist, die Oberfläche der Vertiefungen zu glätten.
Diese profilierten Fadenabzugsdüsen führen deshalb zu einem rauhen Garn
bzw. Faden. Weiterhin setzen sich insbesondere Kerben mit der Zeit immer
mehr zu, so daß sich ihr Einfluß auf den im Entstehen begriffenen Faden
ändert, was negative Auswirkungen auf die Spinnstabilität hat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Fadenabzugsdüse zu
schaffen, die eine gute Drehungsfortpflanzung zum Fasereinbindepunkt er
möglicht, so daß ein weicherer Faden erzeugt werden kann, ohne daß der
Faden aufgerauht wird und ohne daß sich die Spinnbedingungen während
des Spinnbetriebes ändern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1
gelöst. Die Erhebungen begünstigen die Drehungsfortpflanzung, ohne daß
es erforderlich ist, so aggressiv wie beim bekannten Stand der Technik auf
den Faden einzuwirken. Vielmehr wirken diese Erhebungen relativ sanft auf
den Faden ein, so daß dessen Oberfläche während der Schwingungsertei
lung nicht bzw. nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Für die Einbindung der
Fasern in das Fadenende sind aufgrund der verbesserten Drehungsfort
pflanzung im Axialbereich der Fadenabzugsdüse weniger Drehungen erfor
derlich, und es entsteht ein weicher Faden mit glatter Oberfläche.
Um während der Schwingungserteilung nicht zu stark und aggressiv und
dennoch effektiv auf den Faden einzuwirken, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
die erfindungsgemäße Fadenabzugsdüse gemäß Anspruch 2 und
gegebenenfalls nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5 weiterzu
entwickeln. Auf diese Weise sind die Übergänge der Flächen, mit denen der
im Abzug befindliche Faden in Kontakt gelangt, nicht zu schroff, sondern
sanft und garnschonend. Als zweckmäßig hat sich dabei eine erfindungsge
mäße Ausbildung der Erhebungen gemäß Anspruch 6 und evtl. Anspruch 7
erwiesen.
Versuche haben gezeigt, daß es nutzbringend ist, den Erfindungsgegens
tand im wesentlichen gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11
zu dimensionieren.
Besonders vorteilhaft hat sich eine Ausbildung der Erhebung gemäß der Er
findung nach Anspruch 12 erwiesen, da durch eine solche Ausbildung die
Drehungsfortpflanzung hin zum Fasereinbindepunkt zusätzlich begünstigt
wird.
Durch die erfindungsgemäße Weiterentwicklung der Fadenabzugsdüse nach
Anspruch 13 oder 14 wird erreicht, daß trotz einer schonenden Behandlung
des Fadens während der Schwingungserzeugung eine gleichförmige Dre
hungsfortpflanzung hin zum Fasereinbindepunkt erzielt wird. Es hat sich ge
zeigt, daß bei den üblichen Größen von Fadenabzugsdüsen die Anordnung
der Erhebungen gemäß Anspruch 15 und/oder 16 von besonderem Vorteil
ist.
Zur Erzielung einer guten Drehungsfortpflanzung aus dem axialen Längen
bereich der Fadenabzugsdüse bis in den Fasereinbindepunkt auf der Faser
sammelfläche des Spinnrotors können prinzipiell verschieden viel Erhebun
gen auf der radialen Fadenkontaktfläche vorgesehen sein, doch hat sich
gezeigt, daß zu viele Erhebungen keinen zusätzlichen Vorteil bieten, weshalb
es zweckmäßig ist, den Erfindungsgegenstand zweckmäßigerweise
gemäß Anspruch 17, vorzugsweise gemäß Anspruch 18, auszubilden.
Obzwar die erfindungsgemäßen Erhebungen auf lange Dauer einen gleich
mäßig bleibenden Einfluß auf den im Entstehen und im Abzug befindlichen
Faden ausüben, ist es vorteilhaft, wenn durch zusätzliche Maßnahmen nach
Anspruch 19 und/oder 20 diese lange unveränderte Lebensdauer unterstützt
wird.
Der Erfindungsgegenstand läßt sich in einfacher und kostengünstiger Weise
herstellen. Er läßt sich ferner durch einfachen Austausch der bisher üblichen
Fadenabzugsdüse zum Einsatz bringen. Trotz des im Vergleich zum be
kannten Stand der Technik sanften Einwirkens gewährleistet sie die erfor
derliche Schwingungserzeugung und die notwendige Fortpflanzung der Dre
hung aus ihrem Entstehungsbereich bis in den Fasereinbindepunkt, wo sie
benötigt wird, und dadurch die Erzeugung eines glatten und weichen Fadens
mit guten Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit usw.. Im Gegensatz zum
Stand der Technik bleibt die Wirkung der erfindungsgemäßen Erhebungen
auf Dauer im wesentlichen unverändert, da die Erhebungen selbstreinigend
sind und ein Festsetzen von Fasern o. dgl. nicht zulassen.
Ausführungsbeispiele des Erfindung werden nachstehend mit Hilfe von
Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 im Längsschnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete Fadenab
zugsdüse sowie jeweils einen Teil des sie tragenden Rotor
deckels und des Spinnrotors;
Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Fadenabzugsdüse in der Frontansicht;
und
Fig. 3 in der Seitenansicht ein Detail der erfindungsgemäß ausgebil
deten Fadenabzugsdüse.
Fig. 1 zeigt von einer als Rotorspinnvorrichtung ausgebildeten Offenend-
Spinnvorrichtung lediglich die für das Verständnis der Erfindung erforderli
chen Elemente. Hierzu gehört ein Spinnrotor 1, der in an sich bekannter
Weise ausgebildet und mittels eines Schaftes 11 gelagert ist und auch in üb
licher und daher nicht gezeigter Weise angetrieben wird. Der Spinnrotor 1
weist in herkömmlicher Weise eine Fasersammelrille 10 auf zum Sammeln
von Fasern (nicht gezeigt). Die in der Fasersammelrille 10 abgelegten und
gesammelten Fasern bilden während des Spinnbetriebes einen Faserring R,
welcher an einem Fasereinbindepunkt P mit einem Faden F in Verbindung
steht. Dieser wird laufend aus dem Spinnrotor 1 abgezogen und auf einer
Hülse zur Bildung einer Spule (nicht gezeigt) aufgewickelt.
Der Spinnrotor 1 ist in einem nicht gezeigten Gehäuse angeordnet, welches
durch einen Rotordeckel 2 abgedeckt ist. Dieser weist zentrisch eine Faden
abzugsdüse 3 auf, an welche sich auf der dem Spinnrotor 1 abgewandten
Seite in der Regel ein nicht gezeigtes Fadenabzugsrohr anschließt.
Die in Fig. 1 gezeigte Fadenabzugsdüse 3 besitzt einen scheibenförmigen
Anschlagteller 30, der mit einer ringförmigen Stirnfläche 31 am Rotordeckel
2 anliegt.
Die ringförmige Stirnfläche 31 der Fadenabzugsdüse 3 wird radial nach in
nen durch eine als integrierter Bestandteil der Fadenabzugsdüse 3 ausge
bildete Befestigungshülse 33 begrenzt, welche der Befestigung der Faden
abzugsdüse 3 am Rotordeckel 2 dient und sich aus diesem Grunde bis in
diesen hineinerstreckt. Üblicherweise besitzt die Befestigungshülse 33 ein
Außengewinde 330, das in ein entsprechendes Innengewinde 20 des Rotor
deckels 2 eingeschraubt wird, doch sind auch andere Verbindungsarien zwi
schen Fadenabzugsdüse 3 und Rotordeckel 2 möglich, z. B. in Art eines Ba
jonettverschlusses o. dgl.. Auch ist es nicht erforderlich, die Fadenab
zugsdüse 3 direkt mit dem Rotordeckel 2 zu verbinden, sondern die Befesti
gung kann auch mit Hilfe eines Zwischenstückes (nicht gezeigt) erfolgen.
Die Befestigungshülse 33 der Fadenabzugsdüse 3 weist eine Axialbohrung
34 auf, welche auf der dem Spinnrotor 1 zugewandten Seite der Fadenab
zugsdüse 3 in eine Fadenkontaktfläche 32 übergeht, von welcher ein Über
gangsbereich 35 trichterförmig ausgebildet ist, um eine stufenlose Umlen
kung des im Abzug begriffenen Fadens F zu ermöglichen.
Die Fadenkontaktfläche 32 der Fadenabzugsdüse 3 weist gemäß dem in
Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel vier Erhebungen 36 auf. Diese vier
Erhebungen 36 sind in Form eines Ringes gleichförmig auf einem gemein
samen, konzentrisch zur Axialbohrung 34 angeordneten Kreis K verteilt. Die
Erhebungen 36 verjüngen sich mit zunehmender Entfernung von der Faden
kontaktfläche 32 in Richtung zu ihren der Fadenkontaktfläche 32 abgewand
ten Enden 362 (Fig. 3), d. h. die Erhebungen 36 schließen zwischen ihren
an die Fadenkontaktfläche 32 anschließenden Flanken 360 und der Faden
kontaktfläche 32 jeweils einen stumpfen Winkel α ein. Dieser Winkel α ist in
Fig. 3 zu dessen deutlicheren Darstellung in Verbindung mit einer Verlänge
rung 360' der Flanke 360 gezeigt.
Während des Spinnvorganges steht der im Abzug befindliche Faden F mit
seinem Fadenende FE (Fig. 1) im Bereich des Fasereinbindepunktes P mit
dem sich in üblicher Weise kontinuierlich aufbauenden Faserringes R in
Verbindung und bindet diesen Faserring R in sein Fadenende FE ein. Zu
diesem Zweck wird der Faden F während der Produktion laufend um die eigene
Achse gedreht. Dies geschieht bei einer Rotorspinnvorrichtung in be
kannter Weise dadurch, daß der Spinnrotor 1 mit hoher Geschwindigkeit
rotiert. Durch die hierbei erzeugte Fliehkraft legt sich das Fadenende FE an
der Innenwand des Spinnrotors 1 im Bereich von dessen Fasersammelrille
10 an. Hierdurch wird dieses Fadenende FE bei der Umdrehung des Spinn
rotors 1 mitgenommen und wirkt wie eine Kurbel, die dem Faden F, der sich
bereits im Axialbereich, d. h. im Bereich der Axialbohrung 34, der Fadenab
zugsdüse 3 bzw. im Axialbereich des sich hieran anschließenden Fadenab
zugsröhrchens (nicht gezeigt) befindet, eine Drehung erteilt. Damit das Fa
denende FE den Faserring R einbinden kann, ist es erforderlich, daß die
Drehung aus dem erwähnten Axialbereich bis in den Fasereinbindepunkt P
fortgepflanzt wird.
Bevor die oben in ihrem Aufbau beschriebene Fadenabzugsdüse 3 in ihrer
Funktion erläutert wird, soll nachstehend zunächst die Funktion mit Hilfe ei
ner nicht gezeigten, gemäß dem bekannten Stand der Technik ausgebildete
Fadenabzugsdüse 3 beschrieben werden. Gemäß diesem bekannten Stand
der Technik wird entweder eine Fadenabzugsdüse 3 mit einer glatten Fa
denkontaktfläche 32 verwendet oder aber eine Fadenabzugsdüse 3, die in
diesem Bereich Kerben oder Stege aufweist. Im ersten Fall liegt der im Ab
zug befindliche Faden F fortwährend an der erwähnten Fadenkontaktfläche
32 der Fadenabzugsdüse 3 an. Im zweiten Fall wird der Faden F durch die
Kerben und/oder Stege dazu gebracht wird, daß er sich periodisch von sei
ner Unterlage (Fadenkontaktfläche 32) löst, so daß die Drehung sich in
Richtung Fasereinbindepunkt P fortpflanzen kann. Allerdings wird der Faden
F hierbei durch die Stege bzw. die Seitenwände der Kerben sehr hart at
tackiert, so daß der Faden F keine glatte Oberfläche aufweist, sondern im
Gegenteil sehr haarig ausfällt.
Nun soll die vorstehend mit Hilfe der Fig. 1 und 2 beschriebene Ausbildung
einer Fadenabzugsdüse 3 mit Erhebungen 36 auf der Fadenkontaktfläche
32 der Fadenabzugsdüse 3 beschrieben werden. Auch hier läuft der sich
von der Fasersammelfläche 10 des Spinnrotors 1 zur Axialbohrung 34 der
Fadenabzugsdüse 3 erstreckende Fadenabschnitt FA des sich im Abzug be
findlichen Fadens F über die Fadenkontaktfläche 32 der Fadenabzugsdüse
3. Dabei gelangt der Fadenabschnitt FA zur seitlichen Anlage an eine der
Erhebungen 36. Der rotierende Fadenabschnitt FA wird durch die Erhebung
36 von der Fadenkontaktfläche 32 abgehoben. Aufgrund der sich verjüngen
den Form der Erhebung 36 vollzieht sich dieses Abheben des Fadenab
schnittes FA in einer den im Abzug begriffenen Faden F schonenden Weise,
so daß dieser im wesentlichen eine glatte Oberfläche aufweist, wie dies bei
auch bei Anwendung der hierfür bisher erforderlichen Fadenabzugsdüsen
mit glatter Fadenkontaktfläche der Fall ist. Im Vergleich und Gegensatz hier
zu genügt jedoch eine geringere Drehung für das sichere Einbinden der Fa
sern bei einer erhöhten Spinnstabilität, was darauf zurückzuführen ist, daß
der Fadenabschnitt FA durch die Erhebungen 36 periodisch von der Faden
kontaktfläche 32 abgehoben wird. Hierdurch wird die Drehungsfortpflanzung
aus dem Axialbereich innerhalb der Axialbohrung 34 der Fadenabzugsdüse
3 bis hinein in den Fasereinbindepunkt P erleichtert. Nach der Freigabe des
Fadenabschnittes FA durch eine der Erhebungen 36 gleitet der rotierende
Fadenabschnitt FA im Kreis über die Fadenkontaktfläche 32 der Fadenab
zugsdüse 3, bis der Fadenabschnitt FA die nächste Erhebung 36 erreicht, wo
sich dieses Spiel wiederholt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die beschriebene Fadenab
zugsdüse in vielfältiger Weise abgewandelt werden, indem beispielsweise
einzelne Merkmale durch Äquivalente ersetzt werden oder durch andere
Kombinationen von Merkmalen und/oder Äquivalenten. So sind gemäß dem
bisher erörterten Ausführungsbeispiel auf dem Kreis K insgesamt vier Erhebungen
36 angeordnet, doch versteht es sich von selbst, daß je nach An
wendungszweck (verarbeitetes Fasermaterial, Rotordrehgeschwindigkeit,
Fadenabzugsgeschwindigkeit etc.) auch eine abweichende Anzahl von Er
hebungen 36 über den Umfang der Fadenkontaktfläche 32 verteilt sein
kann. So haben sich bei bestimmten Spinnbedingungen auch weniger, z. B.
drei, oder auch mehr Erhebungen 36, z. B. sechs oder acht Erhebungen 36,
bewährt. Sind zu wenig Erhebungen 36 vorgesehen, so wird der Faden F
nicht ausreichend oft von der Fadenkontaktfläche 32 abgehoben, um die
benötigte Anzahl von Drehungen hin zum Fasereinbindepunkt P fortzupflan
zen; sind jedoch zu viele Erhebung 36 vorgesehen, so beeinträchtigt dies
die Bildung ausreichend großer Schwingungsamplituden und damit ebenfalls
die Drehungsfortpflanzung.
Im Gegensatz zu Vertiefungen lassen sich die Erhebungen 36 auf einfache
Weise bearbeiten. Zu diesem Zweck können sie sowohl als integrierte Be
standteile der Fadenabzugsdüse 3 oder aber auch als eingesetzte Elemente
ausgebildet sein, wie dies später noch an einem Ausführungsbeispiel näher
dargelegt werden wird. Die Erhebungen 36 sind selbstreinigend, da der ro
tierende Fadenabschnitt FA bei seinem Umlauf Faserbestandteile, welche
sich evtl. an einer Erhebung 36 absetzen könnten, mitnimmt.
Die Erhebungen 36 können prinzipiell von unterschiedlicher Form sein. Ge
gebenenfalls können selbst auf ein und derselben Fadenkontaktfläche 32
einer Fadenabzugsdüse 3 unterschiedlich geformte Erhebungen 36 Anwen
dung finden, doch ist es aus Gründen einer einfachen Fertigung vorzu
ziehen, wenn alle Erhebungen 36 einer Fadenabzugsdüse 3 von ein und
derselben Form sind. Die Erhebungen 36 können beispielsweise im Quer
schnitt im wesentlichen Trapezform (nicht gezeigt) aufweisen, wobei deren
Längsseite unter Einhaltung eines stumpfen Winkels α an die Fadenkontakt
fläche 32 angrenzt. Die derartig ausgebildeten Erhebungen 36 mit länglicher
Form können sich dabei in bezug auf die Fadenkontaktfläche 32 unabhängig
von ihrer speziellen Ausgestaltung in radialer Richtung, in Umfangsrichtung
des Anschlagtellers 30 oder aber auch in einer anderen Richtung erstre
cken.
Die Erhebungen 36 können auch Flanken 360 aufweisen, deren Winkel α
gegenüber der Fadenkontaktfläche 32 mit zunehmender Entfernung von der
Fadenkontaktfläche 32 stufig vergrößert wird (nicht gezeigt), beispielsweise
in Form von zwei Stufen, wobei der Winkel α in der ersten Stufe in unmittel
barer Nachbarschaft zur Fadenkontaktfläche 32 z. B. 150° und in der zwei
ten Stufe, die durch die erste Stufe von der Fadenkontaktfläche 32 getrennt
ist, 165° beträgt. Ferner können die Erhebungen 36 statt einer Trapezform
mit abgestuften Winkel-Übergängen auch eine gewölbte Form aufweisen, so
daß der Winkel α von der Flanke 360 bis zum Ende 362 stufenlos zunimmt
(Fig. 3). Hierbei können die Erhebungen 36 kalottenförmig, d. h. als Teil ei
ner Halbkugel, ausgebildet sein, was in bezug auf ihre Herstellung von be
sonderem Vorteil ist.
Insbesondere dann, wenn die Erhebungen 36 die Ebene E, in welcher sich
die dem Spinnrotor 1 zugewandte Stirnfläche 321 der Fadenabzugsdüse 3
befindet, wenigstens teilweise überragen, lassen sie sich auf einfache Wei
se behandeln, insbesondere zur Erzielung einer erhöhten Verschleißfestig
keit oder einer besonders glatten Oberfläche. Hierzu können an sich be
kannte Verfahren Anwendung finden, z. B. Härten (Einsatzhärten) und/oder
Polieren etc..
Wie bereits erwähnt, ist es nicht erforderlich, daß die Erhebungen 36 inte
grierte Bestandteile der Fadenabzugsdüse 3 sind. Statt dessen können die
Erhebungen 36 in Form von Einsätzen ausgebildet sein, die prinzipiell im
Rahmen der vorgenannten Bedingungen von verschiedener Form sein können.
Als Einsätze können beispielsweise Kugeln 37 (Fig. 3) Anwendung fin
den, welche mit verschleißresistenter und glatter Oberfläche auf dem Markt
preisgünstig zu haben sind. Ein Teilbereich einer solchen Kugel 37 überragt
hierbei die Fadenkontaktfläche 32 und bildet so die Erhebung 36. Diese Ku
geln 37 werden in entsprechende Bohrungen bzw. Vertiefungen (nicht ge
zeigt) in der Fadenkontaktfläche 32 eingesetzt, wo sie in an sich üblicher
Weise drehbar oder nicht drehbar gehalten werden. Da es bekannt ist, wie
derartige drehbare oder nicht drehbare Lagerungen aussehen können, wur
de in den Darstellungen auf die zeichnerische Wiedergabe einer speziellen
Art der Lagerung verzichtet.
Es hat sich gezeigt, daß die nichtdrehbare Lagerung der Kugeln 37 zu kon
stanteren Ergebnissen führt, da bei einer solchen Lagerung keine Schlitze,
Spalte o. dgl. erforderlich sind, in denen sich Fasern, Faserreste o. dgl. fest
setzen könnten.
Wie bereits oben erwähnt, sind die Erhebungen 36 - unabhängig davon, ob
diese integrierte Bestandteile des Anschlagtellers 30 der Fadenabzugsdüse
3 sind oder in Form von Einsätzen in der Fadenkontaktfläche 32 angeordnet
sind - in Form eines Ringes bzw. Kreises K angeordnet (Fig. 2). Der Durch
messer D2 des Kreises K kann dabei in unterschiedlicher Weise dimensio
niert werden und hängt von den gewünschten Garneigenschaften ab. Je
nach Größe des Krümmungsradius r (Fig. 1) des Übergangsbereiches 35
und/oder des Durchmessers D1 des Anschlagtellers 30 und somit der Faden
kontaktfläche 32 kann sich dabei der Kreis K noch innerhalb dieses Über
gangsbereiches 35, d. h. innerhalb des durch dessen Durchmesser D3 fest
gelegten Außenrandes, befinden, so daß sich die Erhebungen 36 ganz oder
teilweise im Übergangsbereich 35 befinden. Der Kreis K kann aber auch be
reits in einer den Übergangsbereich 35 umgebenden Ringfläche 320 der
Fadenkontaktfläche 32 angeordnet sein. Im Umlenk- oder Übergangsbereich
35 wird der Faden F stärker gegen die Erhebungen 36 gedrückt, so daß eine
effektivere Schwingungserteilung erreicht wird. Aufgrund des stumpfen Win
kels α mit einer vorteilhaften Abmessung zwischen 110° und 160° wird den
noch ein zu aggressives Einwirken auf den Faden F vermieden. Es ist auch
möglich, durch einen Winkel α von 160° oder größer die Schwingungsertei
lung vorteilhaft noch sanfter zu gestalten, ohne daß die Effektivität hierunter
leidet.
Die zuvor erwähnte Ringfläche 320 muß nicht unbedingt vorgesehen sein;
bei entsprechend großer Festlegung des Krümmungsradius r für den Über
gangsbereich 35 kann sich dieser auch bis zum Außenrand 300 des An
schlagtellers 30 erstrecken, so daß der äußere Durchmesser D3 des Über
gangsbereiches 35 ebenso groß ist wie der äußere Durchmesser D1 des An
schlagtellers 30, wobei sich die Erhebungen 36 im Übergangsbereich 35
befinden. Wenn sich die Größe des Durchmessers D2 des Kreises K mehr
der Größe des Durchmessers D1 des Anschlagtellers 30 nähert, so daß die
Erhebungen 36 die bereits erwähnte, durch die Fadenkontaktfläche 32 ge
legte Ebene E überragen, sind sie für eine evtl. erforderliche Nachbearbei
tung, z. B. Polieren, gut zugänglich.
Bei den heutzutage üblichen Dimensionen von Fadenabzugsdüsen 3 hat
sich für den Kreis K ein Durchmesser D2 von im wesentlichen 11 mm als
günstig erwiesen.
Für die Kugeln 37, die als Einsatz in dem Anschlagteller 30 gelagert sind,
hat sich ein Durchmesser D5 (Fig. 3) zwischen 1 und 4 mm als zweckmäßig
erwiesen, da Kugeln 37 dieser Größe sich einerseits gut im Anschlagteller
30 in der Weise befestigen lassen, daß der die Fadenkontaktfläche 32 über
ragende und somit die Flanke 360 des die Erhebung 36 bildenden Teils der
Kugel 37 mit der Fadenkontaktfläche 32 den gewünschten stumpfen Winkel
α bildet.
Die Erhebungen 36 brauchen die Fadenkontaktfläche 32 nicht stark zu über
ragen; ein Überstand h in der Größenordnung von 0,1 bis 0,3 mm hat sich
als wirkungsvoll erwiesen. Übersteigt der Überstand h den Wert von 0,3 mm,
so wird in der Regel, insbesondere bei Anwendung eines kalottenförmigen
Teils von Kugeln 37 als Erhebungen 36, der Winkel α zwischen der Flanke
360 und der Fadenkontaktfläche 32 immer steiler und die Einwirkung auf
den Faden F zunehmend aggressiver, was zu einem Aufrauhen der Oberflä
che des erzeugten Fadens F führt. Ist dagegen der Überstand h zu klein,
was in der Regel bei Werten unterhalb von 0,1 mm der Fall ist, so läßt die
Effektivität der Erhebungen 36 nach, so daß der gewünschte Erfolg im Hin
blick auf die Drehungsfortpflanzung hin zum Fasereinbindepunkt P zu gering
wird.
Der Maximalwert für den Überstand h hängt naturgemäß von der Form der
Erhebungen 36 ab. Wird eine solche Erhebung 36 beispielsweise durch ei
nen Teilbereich einer Kugel 37 gebildet, so ist entsprechend der Winkel α
bei einer bestimmten Höhe des Überstandes h um so kleiner, je kleiner der
Durchmesser D5 der Kugel 37 ist, und umgekehrt um so größer, je größer
der Durchmesser D5 der Kugel 37 ist. Mit anderen Worten: je kleiner bei ei
ner vorgegebenen Höhe des Überstandes h der Durchmesser D5 der Kugel
37 ist, desto steiler ist die Flanke 360 der Erhebung 36, auf welche der über
die Fadenkontaktfläche 32 streichende Faden F aufläuft, und je größer bei
dieser vorgegebenen Höhe des Überstandes h der Durchmesser D5 der Ku
gel 37 ist, desto flacher fällt die Flanke 360 aus. Aus den genannten Grün
den ist anzustreben, den Überstand h der Erhebung so zu dimensionieren,
daß er kleiner als der halbe Durchmesser D6 der Grundfläche 363 der Erhebung
36 ist, wobei sich diese Grundfläche 363 in der Ebene E der Faden
kontaktfläche 32 befindet.
Es ist insbesondere das Bestreben, den Faden F auf schonende Weise in
Schwingungen zu versetzen, um durch das durch die erzeugten Schwingun
gen bewirkte periodische Abheben des Fadens F von der Fadenkontaktflä
che 32 die Fortpflanzung der in der Axialbohrung 34 sich bildenden Drehung
bis in den Fasereinbindepunkt P zu erleichtern, so daß für diese Drehungs
fortpflanzung eine geringere Drehung im produzierten Faden F ausreichend
ist (im Vergleich zu einer glatten Fadenkontaktfläche) und somit ein weicher
Faden F produziert werden kann.
Dieses schonende Einwirken auf den Faden F wird in erster Linie dadurch
erreicht, daß der während seines Abzuges umlaufende Faden F über die Fa
denkontaktfläche 32 streicht und durch die Erhebungen 36 in sanfter Weise
periodisch von der Fadenkontaktfläche 32 abgehoben wird. Wie oben be
reits erwähnt, schließen die Flanken 360, auf welche der Faden F während
seiner Rotation aufläuft (siehe Fadenumlaufrichtung f in den Fig. 2 und 3),
einen stumpfen Winkel α mit der Fadenkontaktfläche 32 ein. Es hat sich ge
zeigt, daß es von besonderem Vorteil ist, für diesen Winkel α einen Wert
vorzusehen, der größer als 150° ist. Hierdurch wird der Faden F einerseits
ohne große Schlag- oder Rückhalteeinwirkung periodisch von der Faden
kontaktfläche 32 abgehoben, andererseits aber dennoch ausreichend zum
Schwingen gebracht, um die gewünschte Drehungsfortpflanzung bis in den
Fasereinbindepunkt P hinein sicherzustellen.
Falls gewünscht, kann die zuvor beschriebene Wirkung noch dadurch unter
stützt werden, daß die Erhebungen 36 jeweils auf ihrer Seite, auf welcher
der umlaufende Faden F die Erhebungen 36 verläßt, eine steile Flanke 361
(Fig. 3) aufweisen, so daß der Faden F beim Verlassen einer derartigen Anhebung
36 abrupt freigegeben wird, was die Drehungsfortpflanzung begüns
tigt. Da der Faden F hierbei und auch bei erneutem Erreichen der Faden
kontaktfläche 32 keiner plötzlichen Rückhaltung unterworfen wird, weist der
im Abzug befindliche Faden F eine glatte Oberfläche bei weicher Drehung
auf.
Wird auf der Fadenfreigabeseite der Erhebungen 36 eine steile Flanke 361
zum plötzlichen Freigeben des Fadens F vorgesehen, so ist es möglich,
durch eine entsprechend lange und flache Flanke 360 auf der Fadenzuführ
seite (siehe Fadenumlaufrichtung f in den Fig. 2 und 3) der Erhebungen 36
den Faden F so sanft von den Kontaktflächen abzuheben, daß der Faden F
keiner aggressiven Zupfeinwirkung ausgesetzt wird. Die Erhebung 36 ist in
einem solchen Fall länglich ausgebildet und evtl. in Umfangsrichtung des
Kreises K gekrümmt, damit die Flanke 360 entsprechend flach ausgebildet
werden kann. Bei der Fadenfreigabe wird der Faden F ohnehin keiner Rück
haltekraft unterworfen, so daß der Faden F ein glattes Aussehen erhält.
Prinzipiell ist es nicht erforderlich, daß die Erhebungen 36 gleichmäßig auf
dem Kreis K verteilt sind, doch ergibt sich bei gleichmäßiger Verteilung der
Erhebungen 36 eine besonders gleichmäßige Schwingungserteilung und
somit auch Drehungsfortpflanzung.
1
Spinnrotor
10
Fasersammelrille
11
Schaft
2
Rotordeckel
20
Innengewinde
3
Fadenabzugsdüse
30
Anschlagteller
300
Außenrand
31
Stirnfläche
32
Fadenkontaktfläche
320
Ringfläche
321
Stirnfläche
33
Befestigungshülse
330
Außengewinde
34
Axialbohrung
35
Übergangsbereich
36
Erhebung
360
Flanke
360
' Verlängerung
361
Flanke
362
Ende
363
Grundfläche
37
Kugel
f Fadenumlaufrichtung
h Überstand
r Krümmungsradius
D1
f Fadenumlaufrichtung
h Überstand
r Krümmungsradius
D1
Durchmesser
D2
D2
Durchmesser
D3
D3
Durchmesser
D4
D4
Durchmesser
D5
D5
Durchmesser
D6
D6
Durchmesser
E Ebene
F Faden
FA
E Ebene
F Faden
FA
Fadenabschnitt
FE
FE
Fadenende
K Kreis
P Fasereinbindepunkt
R Faserring
α Winkel
K Kreis
P Fasereinbindepunkt
R Faserring
α Winkel
Claims (20)
1. Fadenabzugsdüse für eine einen Spinnrotor aufweisenden Offenend-
Spinnvorrichtung, mit einer Axialbohrung, an welche sich auf der dem
Spinnrotor zugewandten Seite eine Fadenkontaktfläche anschließt,
welche ein Faden während seines Abzuges aus dem Spinnrotor in
einer vorgegebenen Fadenumlaufrichtung überstreicht, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fadenkontaktfläche (32) mehrere ringartig an
geordnete Erhebungen (36) aufweist, welche jeweils zwischen ihren
an die Fadenkontaktfläche (32) angrenzenden Flanken (360), in Fa
denumlaufrichtung (f) gesehen, und der Fadenkontaktfläche (32)
einen stumpfen Winkel (α) einschließen.
2. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der zwischen der Flanke (360) der Erhebung (36) und der Fadenkon
taktfläche (32) eingeschlossene Winkel (α) größer als 110° ist.
3. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Winkel (α) von der Flanke (360) in Richtung zu dem der
Fadenkontaktfläche (32) abgewandten Ende (362) der Erhebung (36)
zunimmt.
4. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (36) eine im
wesentlichen gewölbte Form aufweisen.
5. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebungen (36) im wesentlichen kalottenförmig ausgebildet sind.
6. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebungen (36) jeweils durch einen Teilbereich von in der Fa
denkontaktfläche (32) eingesetzten Kugeln (37) gebildet werden.
7. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kugeln (37) nichtdrehbar gelagert sind.
8. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der der gewölbten Erhebung (36, 37)
zugrundeliegende Durchmesser (D5) im wesentlichen zwischen 1 und
4 mm liegt.
9. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand (h) der Erhebung (36)
gegenüber der Fadenkontaktfläche (36) kleiner als der halbe Durch
messer (D6) der auf der Fadenkontaktfläche (32) befindlichen Grund
fläche (363) der Erhebung (36) ist.
10. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überstand (h) 0,3 mm nicht über
schreitet.
11. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (36) eine Ebene
(E), in welcher sich die dem Spinnrotor (1) zugewandte Stirnfläche
(321) der Fadenabzugsdüse (3) befindet, wenigstens teilweise über
ragen.
12. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (36) in bezug auf
die Fadenumlaufrichtung (f) ablaufseitig eine steile Flanke (361) auf
weisen.
13. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß die ringartig angeordneten Erhe
bungen (36) gleichmäßig auf der Fadenkontaktfläche (32) verteilt
sind.
14. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Erhebungen (36)
wenigstens teilweise im Übergangsbereich (35) befinden.
15. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D2) des Kreises
(K), auf welchem die Erhebungen (36) angeordnet sind, eine Größe
aufweist, die sich dem Durchmesser (D1) des Anschlagtellers (30) nä
hert.
16. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15
15, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D2) des Kreises
(K), auf welchem die Erhebungen (36) angeordnet sind, zwischen 7 mm
und 11 mm beträgt.
17. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Fadenkontaktfläche (32)
maximal acht Erhebungen (36) angeordnet sind.
18. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenkontaktfläche (32) vier
Erhebungen (36) aufweist.
19. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (36) eine ver
schleißresistente Oberfläche aufweisen.
20. Fadenabzugsdüse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (36) eine polierte
Oberfläche aufweisen.
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