DE102004052206A1

DE102004052206A1 - Air-jet spinning device

Info

Publication number: DE102004052206A1
Application number: DE102004052206A
Authority: DE
Inventors: Gerd Stahlecker
Original assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Current assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2006-04-20
Also published as: US20080115476A1; JP2008517169A; WO2006042738A1; CN101374982A; EP1802791A1

Abstract

Eine Luftdüsenspinnvorrichtung enthält eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wirbelkammer. Deren Umfangswand bildet im Einlaufbereich des Stapelfaserverbandes eine Anlagefläche für eine Umfangsfläche eines rotationssymmetrischen Einsatzes. In die Umfangsfläche des Einsatzes sind mehrere Düsenschlitze eingearbeitet, die durch die Anlagefläche zu geschlossenen Druckluftkanälen vervollständigt sind. Die düsenartigen Mündungen der Druckluftkanäle sind an der der Wirbelkammer zugewandten Stirnseite des Einsatzes angeordnet. Erfindungsgemäß sind die Düsenschlitze nach Art eines mehrgängigen Gewindes ausgebildet.An air jet spinning device includes a substantially hollow cylindrical vortex chamber. Whose peripheral wall forms a contact surface for a peripheral surface of a rotationally symmetrical insert in the inlet region of the staple fiber strand. In the peripheral surface of the insert a plurality of nozzle slots are incorporated, which are completed by the contact surface to closed compressed air channels. The nozzle-like mouths of the compressed air channels are arranged on the swirl chamber facing front side of the insert. According to the invention, the nozzle slots are designed in the manner of a multiple thread.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftdüsenspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, mit einer im Wesentlichen hohlzylindrischen Wirbelkammer, deren Umfangswand im Einlaufbereich des Stapelfaserverbandes eine Anlagefläche für eine Umfangsfläche eines rotationssymmetrischen Einsatzes enthält, wobei in die Umfangsfläche mehrere Düsenschlitze eingearbeitet sind, die durch die Anlagefläche zu geschlossenen Druckluftkanälen vervollständigt sind, deren düsenartige Mündungen an der der Wirbelkammer zugewandten Stirnseite des Einsatzes angeordnet sind.The The invention relates to an air jet spinning device for producing a spun yarn from a staple fiber strand, with a substantially hollow cylindrical vortex chamber whose Peripheral wall in the inlet region of the staple fiber strand a contact surface for a peripheral surface of a contains rotationally symmetrical insert, wherein in the peripheral surface more Incorporated nozzle slots are passing through the contact surface to closed compressed air channels completed are, whose nozzle-like mouths arranged on the vortex chamber facing the end face of the insert are.

Bei Luftdüsenspinnvorrichtungen sollen die Druckluftkanäle die Luftstrahlen so orientiert in die Wirbelkammer leiten, dass darin ein Luftwirbel gebildet wird, der maßgeblich zur Drehungserteilung des ersponnenen Fadens beiträgt. Die energetisch optimale Situation erreicht man dann, wenn die Druckluftkanäle mit einer vollkommen tangentialen Komponente in die Wirbelkammer eintreten.at Air-jet spinning devices should the compressed air channels the air jets oriented in the vortex chamber conduct that in it an air vortex is formed, which is decisive for the rotation distribution of the spun thread. The energetically optimal situation is reached when the compressed air channels with a completely tangential component enter the vortex chamber.

Üblicherweise wurden die Druckluftkanäle bisher gebohrt. Da diese Bohrungen sehr kleine Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 0,6 mm aufweisen und aus strömungstechnischen Gründen mindestens 3 mm lang sein müssen, ergibt sich zwischen der Länge der Bohrungen und deren Durchmesser ein Verhältnis, das größer als 5 ist. Bezüglich der Fertigung handelt es sich um regelrechte Tieflochbohrungen, die verhältnismäßig schwer herzustellen sind. Diese Schwierigkeit wird noch erhöht, wenn die Bohrungen bezüglich des Fadenlaufes nicht nur tangential, sondern mit einer weiteren Komponente auch axial dazu verlaufen sollen.Usually the compressed air channels have been so far drilled. Because these holes are very small in the range of 0.5 to 0.6 mm and for aerodynamic reasons at least 3 mm long, results between the length the bores and their diameter a ratio greater than 5 is. Regarding the Manufacturing is downright deep hole drilling, the relatively heavy are to produce. This difficulty is increased even more the holes regarding the threadline not only tangentially, but with another Component should also run axially.

Durch die DE 37 32 708 A1 sind für Luftdüsenspinnvorrichtungen Druckluftkanäle bekannt geworden, die als Schlitze in die Umfangswand eines Bauteils eingearbeitet und erst bei der Montage durch Abdecken der Schlitze mittels eines anderen Bauteils zu den Druckluftkanälen vervollständigt werden. Beispielsweise sind bei der bekannten Vorrichtung geradlinige Schlitze in Kegelflächen eingearbeitet und durch eine entsprechend geformte Kegelfläche nachträglich abgedeckt. Durch Versetzen der Schlitze gegenüber dem Faden kann dabei zusätzlich erreicht werden, dass auf den Faden ein mehr oder weniger großer Luftwirbel ausgeübt wird.By the DE 37 32 708 A1 Compressed air ducts are known for air jet spinning devices, which are incorporated as slots in the peripheral wall of a component and completed only during assembly by covering the slots by means of another component to the compressed air channels. For example, in the known device rectilinear slots are incorporated in conical surfaces and subsequently covered by a correspondingly shaped conical surface. By displacing the slots with respect to the thread, it can additionally be achieved that a more or less large swirl of air is exerted on the thread.

Die Druckluftkanäle der zuletzt genannten Art haben den Vorteil, dass sie auf sehr einfache Weise problemlos gefertigt werden können. Da die Druckluftkanäle vor dem Zusammenbau in Form der Düsenschlitze frei liegen, können sie zudem in einfacher Weise bezüglich ihrer Genauigkeit überprüft und gegebenenfalls nachgearbeitet werden. Bei dieser Überprüfung können auch fehlerhafte Teilstücke aussortiert werden.The Compressed air channels The latter type have the advantage of being very simple Way can be easily manufactured. Since the compressed air channels before Assembly in the form of the nozzle slots can lie freely They also in a simple way with respect checked their accuracy and if necessary be reworked. In this review, even faulty cuts can be sorted out become.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, unter Beibehaltung der Vorteile nach der DE 37 32 708 A1 für eine Luftdüsenspinnvorrichtung Düsenkanäle zu schaffen, die noch weiter optimiert sind und durch deren düsenartige Mündungen die die Spinndrehung erteilende Druckluft mit einer möglichst großen tangentialen Komponente in die Wirbelkammer eintritt.The invention is based on the object, while retaining the advantages of the DE 37 32 708 A1 to provide for an air jet spinning nozzle nozzle channels, which are further optimized and through the nozzle-like orifices which enters the spin rotation issuing compressed air with the largest possible tangential component in the vortex chamber.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Düsenschlitze nach Art eines mehrgängigen Gewindes ausgebildet sind.The Task is solved by that the nozzle slots in the manner of a multi-course Thread are formed.

Da derartig geformte Düsenschlitze, wenn sie in die Stirnseite des Einsatzes münden, eine Komponente in Laufrichtung des entstehenden Fadens haben und außerdem, auf Grund ihrer gewindeartigen Gestaltung, eine ausgeprägte Komponente in Umfangsrichtung der Wirbelkammer haben, entstehen geradezu optimale Düsenkanäle. Der das mehrgängige Gewinde enthaltende Einsatz wird zweckmäßig in die die Anlagefläche enthaltende Bohrung eingepresst, wodurch sich zugleich eine gute Abdichtung ergibt.There such shaped nozzle slots, when they open into the face of the insert, a component in the direction of travel of the resulting thread and, moreover, because of their thread-like Design, a pronounced Component in the circumferential direction of the vortex chamber, arise virtually optimal nozzle channels. Of the the multi-course Thread-containing insert is useful in the bearing surface containing Drilled hole, which at the same time a good seal results.

Es sei hier ausdrücklich erwähnt, dass im Rahmen dieser Erfindung auch eine kinematische Umkehrung mitgeschützt sein soll, bei welcher die Düsenschlitze nach Art eines mehrgängigen Gewindes nicht in dem genannten Einsatz, sondern in der den Einsatz umgebenden Anlagefläche angebracht sind.It be explicit here mentioned, that in the context of this invention, a kinematic reversal also protected should be at which the nozzle slots in the manner of a multi-course Thread not in the said use, but in the use surrounding contact surface are attached.

Die Ausgestaltung ist dann besonders einfach, wenn das Gewinde in eine als Zylinder ausgebildete Umfangsfläche eingearbeitet wird. An sich sind auch mehr oder weniger konische oder ballige Umfangsflächen möglich, jedoch ist die zylindrische Form besonders leicht herstellbar. Ein zylindrische Form macht es außerdem möglich, den Einsatz in gewissen Grenzen axial zu verschieben, wodurch sich die Höhe der Wirbelkammer verändert, was auf den Charakter des ersponnenen Fadens Einfluss nimmt.The Design is particularly simple when the thread in a trained as a cylinder circumferential surface is incorporated. At also more or less conical or spherical peripheral surfaces are possible, however The cylindrical shape is particularly easy to produce. A cylindrical shape do it as well possible, to move the insert axially within certain limits, which causes the height of Eddy chamber changed, which influences the character of the spun thread.

Die Tiefe des die Düsenschlitze bildenden mehrgängigen Gewindes kann durchaus über die Länge der Düsenschlitze variieren. So können Düsenkanäle gefertigt werden, in denen sich die Tiefe des Gewindes vom Eintritt zum Austritt verengt. Umgekehrt lassen sich die Düsenschlitze zum Austritt hin aufweiten, wenn beispielsweise der Effekt einer Lavaldüse erzeugt werden soll.The Depth of the nozzle slots forming multi-course Thread may well over the length the nozzle slots vary. So can Manufactured nozzle channels Be aware of the depth of the thread from entry to exit narrows. Conversely, the nozzle slots allow for exit expand, for example, when the effect of a Laval nozzle generated shall be.

Alle in Betracht kommenden Formen der Düsenschlitze werden durch Abdecken mittels der Anlagefläche bei der Montage zu den fertigen Düsenkanälen vervollständigt.All eligible forms of the nozzle slots are covered by covering by means of the contact surface completed during assembly to the finished nozzle channels.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of an embodiment.

Es zeigen:It demonstrate:

1 in starker Vergrößerung einen Axialschnitt durch ein Luftdüsenaggregat einer Luftdüsenspinnvorrichtung, 1 in high magnification an axial section through an air jet unit of an air jet spinning device,

2 in noch stärkerer Vergrößerung eine ungeschnittene Ansicht auf den Einsatz der 1, wobei die in die Umfangwand als mehrgängiges Gewinde eingearbeiteten Düsenschlitze durch eine Anlagefläche der Wirbelkammer abgedeckt sind, 2 in still greater magnification an uncut view of the use of 1 in which the nozzle slots incorporated in the circumferential wall as a multi-start thread are covered by a contact surface of the vortex chamber,

3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der 2. 3 a view in the direction of arrow III the 2 ,

Die Luftdüsenspinnvorrichtung nach 1 enthält eine Liefereinrichtung 1 zum Zuführen eines zu verspinnenden Stapelfaserverbandes 2 sowie ein Luftdüsenaggregat 3, in welchem dem Stapelfaserverband 2 die zum Erspinnen eines Fadens 4 erforderliche Drehung erteilt wird.The air jet spinning device after 1 contains a delivery device 1 for feeding a staple fiber strand to be spun 2 and an air jet unit 3 in which the staple fiber bandage 2 for spinning a thread 4 required rotation is granted.

Die Liefereinrichtung 1 enthält ein Lieferwalzenpaar 5, 6, das dem Luftdüsenaggregat 3 in geringem Abstand vorgeordnet ist und bei dem es sich um die Ausgangswalzen eines ansonsten nicht dargestellten Streckwerks handeln kann. Ein solches Streckwerk verzieht in bekannter Weise ein zugeführtes Faserband oder auch ein Vorgarn zu einem Stapelfaserverband 2 der gewünschten Feinheit. Die Liefereinrichtung 1 kann jedoch alternativ ein Klemmwalzenpaar einer anderen Verzugseinrichtung oder eines sonstigen vorgeordneten Aggregates sein. Mit 7 ist eine Klemmlinie bezeichnet, an welcher der in Zulieferrichtung A zugeführte Stapelfaserverband 2 vor dem Einlaufen in das Luftdüsenaggregat 3 geklemmt gehalten wird. Das Luftdüsenaggregat 3 erzeugt für den zu erspinnenden Faden 4 dessen Drehung und liefert den Faden 4 in Fadenabzugsrichtung B mittels eines nicht dargestellten Abzugswalzenpaares ab.The delivery device 1 contains a delivery roller pair 5 . 6 that the air jet aggregate 3 is arranged at a small distance and in which it may be the output rollers of a drafting system, not otherwise shown. Such a drafting system warps in a known manner a fed sliver or a roving to a staple fiber strand 2 the desired fineness. The delivery device 1 However, alternatively may be a pinch roller pair of another drafting device or other upstream aggregate. With 7 is a nip designated, at which the supply direction A supplied staple fiber bond 2 before entering the air jet unit 3 is kept clamped. The air jet unit 3 generated for the thread to be spun 4 its rotation and delivers the thread 4 in the yarn withdrawal direction B by means of a pair of withdrawal rollers, not shown from.

Das Luftdüsenaggregat 3 enthält unter anderem einen Faserzuführkanal 8 und eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wirbelkammer 9. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 9 durch Einblasen von Druckluft durch in die Wirbelkammer 9 mündende Druckluftkanäle 10 eine Wirbelströmung. Diese Druckluftkanäle 10, deren erfindungsgemäße Ausgestaltung später anhand der 2 und 3 näher beschrieben wird, gehen von einem Ringraum 11 aus, der mit einem Druckluftanschluss 12 verbunden ist. Die Zuströmrichtung der Druckluft ist mit C bezeichnet. Die aus den düsenartigen Mündungen 13 der Druckluftkanäle 10 austretende Druckluft wird über einen Abluftkanal 14 abgeführt, der ein spindelförmiges Bauteil 15 ringförmig umgibt. In dem spindelförmigen Bauteil 15 ist ein Fadenabzugskanal 16 angeordnet.The air jet unit 3 contains, inter alia, a fiber feed channel 8th and a substantially hollow cylindrical vortex chamber 9 , A fluid device generates in the vortex chamber 9 by blowing compressed air through into the vortex chamber 9 opening compressed air channels 10 a vortex flow. These compressed air channels 10 , whose inventive embodiment later with reference to 2 and 3 is described in more detail, go from an annulus 11 out, with a compressed air connection 12 connected is. The inflow direction of the compressed air is designated C. The from the nozzle-like mouths 13 the compressed air channels 10 escaping compressed air is via an exhaust duct 14 dissipated, which is a spindle-shaped component 15 surrounds annularly. In the spindle-shaped component 15 is a thread withdrawal channel 16 arranged.

Im Endbereich des Faserzuführkanales 8 ist als Drallsperre eine Kante 17 einer Faserführungsfläche 18 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 16 im Bereich von dessen Eintrittsöffnung 19 liegt.In the end of the fiber feed channel 8th is an edge as a swirl barrier 17 a fiber guide surface 18 arranged, which are eccentric to the thread withdrawal channel 16 in the region of its inlet opening 19 lies.

Im Luftdüsenaggregat 3 werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten und so vom Faserzuführkanal 8 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 16 geführt. Andererseits sind die Fasern aber im Bereich zwischen dem Faserzuführkanal 8 und dem Fadenabzugskanal 16 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Eintrittsöffnung 19 des Fadenabzugskanals 16 radial hinweg getrieben werden. Die so hergestellten Fäden 4 zeigen deshalb einen Kern von im Wesentlichen in Fadenlängsrichtung verlaufenden Fasern oder Faserbereichen ohne wesentliche Drehung und einen äußeren Bereich, in welchem die Fasern oder Faserbereiche um den Kern herum gedreht sind.In the air jet unit 3 become the fibers to be spun on the one hand in staple fiber 2 held and so from the fiber feed channel 8th essentially without rotation in the thread withdrawal channel 16 guided. On the other hand, the fibers are in the area between the Faserzuführkanal 8th and the thread withdrawal channel 16 exposed to the action of the vortex flow, through it or at least its end portions from the inlet opening 19 of the thread withdrawal channel 16 be driven radially away. The threads thus produced 4 Therefore, they show a core of substantially longitudinally extending fibers or fiber regions without substantial rotation and an outer region in which the fibers or fiber regions are rotated around the core.

Es ist einleuchtend, dass die Wirbelströmung dann einen optimalen Effekt hat, wenn die Druckluftstrahlen „möglichst tangential" in die Wirbelkammer 9 eintreten. Zugleich soll aber eine ausgeprägte Komponente in Richtung des Fadenabzugskanals 16 vorhanden sein, damit auf den Faserzuführkanal 8 eine Injektionswirkung ausgeübt wird, die dem Ansaugen des Stapelfaserverbandes 2 förderlich ist. Die genannten, an die Druckluftkanäle 10 gestellten Forderungen sollen trotz der sehr kleinen Abmessungen erfüllbar sein.It is obvious that the vortex flow has an optimal effect when the compressed air jets "as tangential as possible" in the vortex chamber 9 enter. At the same time but a pronounced component in the direction of the thread withdrawal channel 16 be present so that on the fiber feed channel 8th an injection effect is exerted, the suction of the staple fiber bandage 2 is beneficial. The above, to the compressed air channels 10 Asked demands should be able to be fulfilled despite the very small dimensions.

Zum Erreichen dieses Zieles ist zum Herstellen der Druckluftkanäle 10 ein rotationssymmetrischer Einsatz 20 vorgesehen, der mit seiner Umfangsfläche 21 in eine entsprechend angepasste Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9 eingesetzt wird. Die Umfangswand 22 liegt dabei im Einlaufbereich 23 der Wirbelkammer 9. In den Einsatz 20 sind die Düsenkanäle 10 in Form von Düsenschlitzen 24 eingearbeitet, die nach der Montage durch die Umfangswand 22 zu den geschlossenen Druckluftkanälen 10 vervollständigt werden. Dies wird nachfolgend anhand der 2 und 3 erläutert.To achieve this goal is to manufacture the compressed air channels 10 a rotationally symmetrical use 20 provided with its peripheral surface 21 in a correspondingly adapted peripheral wall 22 the vortex chamber 9 is used. The peripheral wall 22 lies in the inlet area 23 the vortex chamber 9 , In the insert 20 are the nozzle channels 10 in the form of nozzle slots 24 incorporated after assembly by the peripheral wall 22 to the closed compressed air channels 10 be completed. This will be explained below with reference to 2 and 3 explained.

Die 2 und 3 zeigen in sehr starker Vergrößerung und ungeschnitten den rotationssymmetrischen Einsatz 20 im Bereich der genannten Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9. In die Umfangsfläche 21 des Einsatzes 20 sind vier Düsenschlitze 24 eingearbeitet, und zwar nach Art eines viergängigen Gewindes, beispielsweise durch Drehen auf einer Drehmaschine. Die düsenartigen Mündungen 13 der durch die Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9 vervollständigten Druckluftkanäle 10 sind an der der Wirbelkammer 9 zugewandten Stirnseite 25 des Einsatzes 20 angeordnet.The 2 and 3 show in very high magnification and uncut the rotationally symmetric use 20 in the area of Um peripheral wall 22 the vortex chamber 9 , In the peripheral area 21 of the insert 20 are four nozzle slots 24 incorporated, in the manner of a four-speed thread, for example by turning on a lathe. The nozzle-like mouths 13 through the peripheral wall 22 the vortex chamber 9 completed compressed air ducts 10 are at the vortex chamber 9 facing end face 25 of the insert 20 arranged.

Wie ersichtlich, beginnen die Düsenschlitze 24 an dem erwähnten Ringraum 11 und münden an der Stirnseite 25 des Einsatzes 20. Die Steigung des Gewindes ist so gewählt, dass eine ausgeprägte Komponente des Druckluftstromes in Richtung des Laufes des Fadens 4 vorhanden ist. Man erkennt, dass bei der Ausgestaltung der Düsenschlitze 24 nach Art eines mehrgängigen Gewindes zwangsläufig auch eine ausgeprägte Druckluftkomponente entsteht, die entlang der Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9 rotiert.As can be seen, the nozzle slots begin 24 at the mentioned annulus 11 and lead to the front 25 of the insert 20 , The pitch of the thread is chosen so that a pronounced component of the compressed air flow in the direction of the thread run 4 is available. It can be seen that in the design of the nozzle slots 24 inevitably creates a pronounced compressed air component along the peripheral wall in the manner of a multi-thread 22 the vortex chamber 9 rotates.

Die Tiefe des Gewindes kann über die Länge der Düsenschlitze 24 konstant bleiben, sie kann sich jedoch, falls erwünscht, vergrößern oder verringern.The depth of the thread can be over the length of the nozzle slots 24 remain constant, but it may increase or decrease if desired.

Claims

Air jet spinning device for producing a spun yarn ( 4 ) from a staple fiber bandage ( 2 ), with a substantially hollow cylindrical vortex chamber ( 9 ), whose peripheral wall ( 22 ) in the inlet area ( 23 ) of the staple fiber bandage ( 2 ) a contact surface for a peripheral surface ( 21 ) of a rotationally symmetrical insert ( 20 ), wherein in the peripheral surface ( 21 ) several nozzle slots ( 24 ) are incorporated by the contact surface to closed compressed air channels ( 10 ) whose nozzle-like orifices ( 13 ) at the vortex chamber ( 9 ) facing end face ( 25 ) of the mission ( 20 ), characterized in that the nozzle slots ( 24 ) are designed in the manner of a multi-thread.

Air jet spinning device according to claim 1, characterized in that the thread in a peripheral surface formed as a cylinder ( 21 ) is incorporated.

Air jet spinning device according to claim 1 or 2, characterized in that the depth of the thread over the length of the nozzle slots ( 24 ) varies.