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Die
Erfindung betrifft eine Luftdüsenspinnvorrichtung
mit einem in einem spindelförmigen
Bauteil angeordneten Fadenabzugskanal zum Abziehen eines Fadens
aus einer Wirbelkammer.
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Eine
Luftdüsenspinnvorrichtung
dieser Art ist durch die
DE 10 2004 044 345 A1 Stand der Technik. Während des
Spinnvorganges wird ein Stapelfaserverband in einem vorgeordneten
Streckwerk zu einem Faserbändchen
verzogen, dem in der Luftdüsenspinnvorrichtung
dann die Spinndrehung erteilt wird. Hierzu wird das Faserbändchen durch
einen Faserzuführkanal
der Luftdüsenspinnvorrichtung
zunächst
in eine Wirbelkammer geführt,
der eine Fluideinrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung um eine
Einlassöffnung
eines Fadenabzugskanals herum zugeordnet ist. Dabei werden zunächst die
vorderen Enden der im Faserbändchen
gehaltenen Fasern in den Fadenabzugskanal geführt, während hintere freie Faserenden
abgespreizt, von der Wirbelströmung
erfasst und um die sich bereits in der Eintrittsöffnung des Fadenabzugskanals
befindlichen, also eingebundenen vorderen Enden herumgedreht werden,
wodurch ein Faden mit weitgehend echter Drehung erzeugt wird.
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Wenn
aus irgendeinem Grund das noch sehr schwache und ungedrehte Faserbändchen oder
der ersponnene Faden bricht, muss ein Ansetzvorgang stattfinden.
Bei dem genannten Stand der Technik ist vorgesehen, den besonders
kritischen Bereich zwischen dem Faserzuführkanal und der Eintrittsöffnung des
Fadenabzugskanals bei einer Unterbrechung des Spinnvorganges zu
reinigen, bevor der Ansetzvorgang durchgeführt wird. Hierzu ist vorgesehen, ein
den Fadenabzugskanal enthaltendes spindelförmiges Bauteil vom Faserzuführkanal
wegzubewegen und durch mehrere Druckluftkanäle den Bereich der Eintrittsöffnung des
Fadenabzugskanals pneumatisch zu reinigen.
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Auf
Grund der Tatsache, dass der Faserzuführkanal oftmals einen größeren freien
Querschnitt aufweist als die Eintrittsöffnung des Fadenabzugskanals,
kann es vorkommen, dass Faserbatzen, beispielsweise aus unverzogenem
Fasermaterial, durch den Faserzuführkanal in die Wirbelkammer
gelangen und in der Eintrittsöffnung
des Fadenabzugskanals hängen
bleiben. Ein derartiger Faserbatzen kann im Fadenabzugskanal wie
ein Pfropfen festsitzen. Die Kräfte
der Druckluftströmung
bei der bekannten pneumatischen Reinigung reichen oftmals nicht
aus, um den Faserbatzen entgegen der Spinnrichtung aus dem Fadenabzugskanal
herauszudrücken.
Ein derartiger Faserbatzen führt
natürlich
zu einem Fadenbruch und kann nur durch aufwändige Sondermanipulationen
entfernt werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Nachteil zu vermeiden
und für
eine Luftdüsenspinnvorrichtung
der eingangs genannten Art eine verbesserte Möglichkeit zu schaffen, wie
der Fadenabzugskanal gereinigt werden kann.
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Die
Aufgabe wird dadurch gelöst,
dass dem Fadenabzugskanal ein Draht zugeordnet ist, der relativ
zum spindelförmigen
Bauteil bewegbar ist.
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Der
in dem Fadenabzugskanal bewegbare Draht reinigt dabei den Fadenabzugskanal
mechanisch. Dabei lassen sich auch festsitzende Faserbatzen aus
dem Fadenabzugskanal herausstoßen,
die rein pneumatisch nicht entfernbar wären. Auch mit einem sehr dünnen Draht,
der ja an den Durchmesser des Fadenabzugskanals angepasst sein muss,
lassen sich relativ hohe Druckkräfte
auf einen festsitzenden Faserbatzen ausüben, da der dünne Draht
in dem Fadenabzugskanal geführt
wird und dadurch nicht wegknicken kann. Auch ein sehr dünner Draht weist
unter Druckbelastung eine hohe Steifigkeit gegen Knicken auf, wenn
er in einer engen Bohrung geführt
wird. Es kann vorgesehen sein, den Draht in weiteren Führungskanälen zu führen, von
denen ein Führungskanal
in einem spitzen Winkel in den Fadenabzugskanal münden kann.
Hierdurch kann gewährleistet
werden, dass der Draht im Wesentlichen auf seiner gesamten Länge geführt wird
und nicht wegknicken kann.
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Es
ist vorteilhaft, wenn der Draht entgegen der Abzugsrichtung des
Fadens durch die Eintrittsöffnung
des Fadenabzugkanals bewegbar ist. Hierbei kann der Draht durch
ein ihm zugeordnetes Antriebselement bewegbar sein. Das Antriebselement
für den
Draht kann bevorzugt pneumatisch betätigt werden.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Draht zum Reinigen des Fadenabzugskanals
an einem Anspinnroboter angeordnet ist, der, im Falle einer Unterbrechung
des Spinnvorganges, die Reinigung der Luftdüsenspinnvorrichtung und anschließend den Ansetzvorgang
durchführt.
Der Anspinnroboter kann dabei in Form eines entlang der Spinnmaschine
verfahrbaren Wartungswagens ausgebildet sein, der jeweils derjenigen
Luftdüsenspinnvorrichtung
zugestellt wird, bei der eine Störung
aufgetreten ist. Der Draht mit dem ihm zugeordneten Antriebselement kann
dabei an einem derartigen Wartungswagen befestigt sein und zum Zwecke
der Reinigung dem Fadenabzugskanal zugestellt werden.
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In
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass in jeder Luftdüsenspinnvorrichtung
ein Draht zum Reinigen des Fadenabzugskanals enthalten ist. Dem
Draht kann dabei wiederum ein Antriebselement zugeordnet sein, um den
Draht relativ zum Fadenabzugskanal zu bewegen. Es kann jedoch auch
vorteilhaft sein, dass der Draht ortsfest in der Luftdüsenspinnvorrichtung
angeordnet ist, und dass das spindelförmige Bauteil parallel zum
Fadenabzugskanal verschiebbar ist. Ein ohnehin vorgesehenes Wegbewegen
des spindelförmigen
Bauteils von dem Faserzuführkanal
kann hierbei vorteilhaft zum mechanischen Reinigen des Fadenabzugskanals
genutzt werden. Durch die Bewegung des spindelförmigen Bauteils verschiebt
sich der ortsfest gehaltene Draht im spindelförmigen Bauteil und durchstößt den Fadenabzugskanal
im Bereich der Eintrittsöffnung
entgegen der Abzugsrichtung des Fadens. Ein in der Eintrittsöffnung festsitzender
Faserbatzen wird dadurch entfernt. Es kann dabei vorteilhaft sein,
dass der Draht in einem in einem spitzen Winkel in den Fadenabzugskanal
mündenden
Führungskanal
geführt
ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
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Es
zeigen:
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1 einen
Axialschnitt einer stark vergrößerten Luftdüsenspinnvorrichtung
bei Betrieb,
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2 die
gleiche Luftdüsenspinnvorrichtung wie 1 in
gleicher Ansicht im Außerbetriebszustand,
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3 eine
Variante eines spindelförmigen Bauteils
für eine
Luftdüsenspinnvorrichtung
in dem ein Draht mit einem separaten Antriebselement angeordnet
ist,
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4 eine
Variante eines spindelförmigen Bauteils
für eine
Luftdüsenspinnvorrichtung,
dem ein zugeordneter Draht zum Reinigen von außerhalb der Luftdüsenspinnvorrichtung
zugestellt wird.
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Die
in 1 dargestellte Luftdüsenspinnvorrichtung 1 dient
dem Herstellen eines gesponnenen Fadens 2 aus einem dünnen Faserbändchen 3 aus Stapelfasern.
Der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 ist
ein Streckwerk 4 vorgeordnet, dass das dünne Faserbändchen 3 aus
einem Stapelfaserverband 5 erzeugt und an die Luftdüsenspinnvorrichtung 1 liefert.
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Der
zu verspinnende Stapelfaserverband 5 wird im Streckwerk 4 in
Verzugsrichtung A zugeführt und
in bekannter Weise bis zu einer gewünschten Feinheit verzogen.
Das nur teilweise dargestellte Streckwerk 4 ist vorzugsweise
ein Vier-Zylinder-Streckwerk und enthält somit insgesamt vier Walzenpaare,
die jeweils eine angetriebene Unterwalze und eine als Druckwalze
ausgebildete Oberwalze aufweisen. Dargestellt ist lediglich das
die Verzugszone des Streckwerks 4 begrenzende Lieferwalzenpaar 6, 7.
Im Anschluss an das Streckwerk 4 liegt dann ein dünnes Faserbändchen 3 vor,
welches verstreckt und noch ungedreht ist.
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Der
Luftdüsenspinnvorrichtung 1 wird
das Faserbändchen 3 über einen
Faserzuführkanal 8 zugeführt. Es
folgt eine so genannte Wirbelkammer 9, in der dem Faserbändchen 3 die
Spinndrehung erteilt wird, so dass der gesponnene Faden 2 entsteht,
der durch einen Fadenabzugskanal 10 in Abzugsrichtung B
abgezogen und einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung zugeführt wird.
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Der
Fadenabzugskanal 10 ist in einem spindelförmigen,
bei Betrieb stationären
Bauteil 11 angeordnet, das aus einem Grundkörper 12 und
einer Spitze 13 bestehen kann. Der Fadenabzugskanal 10 weist
eine in der Spitze 13 angeordnete Eintrittsöffnung 14 für den entstehenden
Faden 2 auf.
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Eine
Fluideinrichtung erzeugt während
des Spinnvorganges in der Wirbelkammer 9 durch Einblasen
von Druckluft durch tangential in die Wirbelkammer 9 mündende Druckluftdüsen 15 eine
Wirbelströmung.
Die aus den Druckluftdüsen 15 austretende
Druckluft wird durch einen Abluftkanal 16 abgeführt, wobei
dieser einen ringförmigen
Querschnitt um das spindelförmigen
Bauteil 11 herum aufweist, das den Fadenabzugskanal 10 enthält. Der
Abluftkanal 16 ist hierzu in nicht dargestellter Weise
mit einer Unterdruckquelle verbunden.
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Im
Bereich der Wirbelkammer 9 ist als Drallsperre eine Kante
einer Faserführungsfläche 17 angeordnet,
die leicht exzentrisch zum Fadenabzugskanal 10 im Bereich
von dessen Eintrittsöffnung 14 angeordnet
ist.
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In
der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 werden die
zu verspinnenden Fasern einerseits im Faserbändchen 3 gehalten,
und so vom Faserzuführkanal 8 im
Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 10 geführt. Andererseits
sind die Fasern in dem Bereich zwischen dem Faserzuführkanal 8 und
dem Fadenabzugskanal 10 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt.
Durch diese werden die Fasern oder mindestens ihre Endbereiche von der
Eintrittsöffnung 14 des
Fadenabzugskanals radial weggetrieben. Die mit der beschriebenen
Luftdüsenspinnvorrichtung 1 hergestellten
Fäden 2 zeigen daher
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 herumgedreht
sind. Eine Luftdüsenspinnvorrichtung 1 dieser
Art erlaubt sehr hohe Spinngeschwindigkeiten, die in der Größenordnung zwischen
300 und 600 m/min liegen.
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Die
aus den Druckluftdüsen 15 in
die Wirbelkammer 9 austretende Druckluft wird der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 bei
Betrieb über
einen Druckluftkanal 18 in Zuführrichtung C zugeführt. Vom
Druckluftkanal 18 gelangt die Druckluft zunächst in
einen die Wirbelkammer 9 umgebenden Ringkanal 19,
an welchen die genannten Druckluftdüsen 15 direkt angeschlossen
sind.
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Es
kann nun vorkommen, dass mit dem Faserbändchen 3 ein Faserbatzen
in die Wirbelkammer 9 hinein transportiert wird. Ein Faserbatzen
kann beispielsweise entstehen, wenn der Stapelfaserverband 5 im
Streckwerk 4 nicht ordnungsgemäß verzogen wurde. Auf Grund
des Querschnitts des Faserzuführkanals 8 kann
ein solcher Faserbatzen bis in die Wirbelkammer 9 gelangen.
Der Querschnitt der Eintrittsöffnung 4 des
Fadenabzugskanal 10 ist jedoch wesentlich geringer als
der Querschnitt des Faserzuführkanals 8.
Der Faserbatzen bleibt in der Eintrittsöffnung 14 des Fadenabzugskanals 10 hängen und verstopft
den Fadenabzugskanal 10. Es kommt zu einem Bruch des ersponnenen
Fadens 2 und zu einer Unterbrechung des Spinnvorgangs.
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Bevor
der Spinnvorgang wieder in Gang gesetzt werden kann, ist es erforderlich,
die Luftdüsenspinnvorrichtung 1 und
insbesondere den Fadenabzugskanal 10 zu reinigen. In 2 ist
die Luftdüsenspinnvorrichtung 1 während eines
solchen Reinigungsvorganges dargestellt.
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Hierzu
ist dem Fadenabzugskanal 10 ein Draht 20 zugeordnet,
der relativ zum spindelförmigen Bauteil 11 bewegbar
ist. Der Draht 20 ist entgegen der Spinnrichtung bzw. der
Abzugsrichtung B des Fadens 2 durch den Fadenabzugskanal 10 und
seine Eintrittsöffnung 14 bewegbar
und kann dadurch einen dort festsitzenden Faserbatzen herausstoßen.
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Auf
Grund des sehr geringen Abstandes der Spitze 13 des spindelförmigen Bauteils 11 zu
dem Faserzuführkanal 8 im
Betriebszustand, der beispielsweise etwa 0,5 mm betragen kann, ist
vorgesehen, das spindelförmige
Bauteil 11 wie in 2 dargestellt,
vom Faserzuführkanal 8 wegzubewegen. Hierdurch
wird um die Spitze 13 herum mehr Freiraum geschaffen, so
dass Verschmutzungen entfernt werden können. Während des Reinigungsvorganges sind üblicherweise
alle Antriebe des Streckwerks 4 und der nicht dargestellten
Aufspuleinrichtung abgeschaltet. Außerdem wird die die Wirbelkammer 9 speisende
Druckluft im Druckluftkanal 18 abgeschaltet. Zusätzlich kann
die Oberwalze 7 des Lieferwalzenpaares 6, 7 von
der Unterwalze 6 abgehoben sein.
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Das
spindelförmige
Bauteil 11 ist beweglich in einem Gehäuse 21 der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 angeordnet.
Das spindelförmige
Bauteil 11 enthält bevorzugt
ein kolbenartiges Bauteil 22, dem eine Feder 23 zugeordnet
ist. Die Feder hält
das spindelförmige
Bauteil 11 in seiner Betriebsposition fixiert. Zum Wegbewegen
wird nun ein um das spindelförmige Bauteil 11 angeordneter
Ringkanal 24 über
eine Zuleitung 25 mit Druckluft beaufschlagt. Die in Pfeilrichtung
D in der Zuleitung 25 zugeführte Druckluft drückt das
kolbenartige Bauteil 22 gegen die Feder 23, die dadurch
zusammengedrückt
wird. Das spindelförmige
Bauteil 11 bewegt sich dadurch in der in 2 gezeigten
Ansicht nach oben. Zum Rückbewegen
des spindelförmigen
Bauteils 11 nach dem Reinigungsvorgang braucht lediglich
die Druckluft in der Zuleitung 25 abgeschaltet werden,
und das spindelförmige
Bauteil wird von der Feder 23 wieder in seine Betriebsposition
zurückgeschoben.
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Der
Draht 20 zum Reinigen des Fadenabzugskanal 10 ist über eine
Halterung 26 ortsfest an dem Gehäuse 21 der Luftdüsenspinnnvorrichtung 1 angeordnet.
Die Halterung 26 ragt in den Grundkörper 12 des spindelförmigen Bauteil 11 hinein
und positioniert den Draht 20 vor einem in dem Grundkörper 12 angeordneten
Führungskanal 27,
der parallel zum Fadenabzugskanal 10 verläuft. Der
Führungskanal 27 wird
durch einen Führungskanal 28 in
der Spitze 13 des spindelförmigen Bauteils 11 fortgesetzt.
Der Führungskanal 28 mündet in
den Fadenabzugskanal 10 und ist zumindest in seinem Mündungsbereich
in einem spitzen Winkel zum Fadenabzugskanal 10 angeordnet.
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Die
Länge des
Drahtes 20 ist so bemessen, dass der Draht in dem in 1 dargestellten
Betriebszustand nicht in den Fadenabzugskanal 10 hineinragt.
Das Ende des Drahtes 20 ist vollständig im Führungskanal 28 aufgenommen.
Durch die Bewegung des spindelförmigen
Bauteils 11 in die in 2 dargestellte
Position schiebt sich der Draht aus dem Führungskanal 28 heraus
und dringt in den Fadenabzugskanal 10 ein. Im weiteren
Verlauf der Bewegung des spindelförmigen Bauteils 11 durchstößt der ortsfest
in der Halterung 26 gehaltene Draht 20 die Eintrittsöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 10 entgegen der Abzugsrichtung B des
Fadens 2. Ein in der Eintrittsöffnung 14 festsitzender
Faserbatzen wird hierdurch gelöst
und herausgestoßen,
so dass er durch den Abluftkanal 16 abgesaugt werden kann.
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Der
Durchmesser der Führungskanäle 27 und 28 ist
an den Außendurchmesser
des Drahtes 20 angepasst, so dass der Draht 20 nur
geringes Spiel hat. Die Führungskanäle 27 und 28 sind
vorteilhafterweise so angeordnet, dass der Draht im Wesentlichen
auf seiner gesamten Länge
geführt
ist. Hierdurch wird verhindert, dass der Draht durch die Druckbelastung
beim Herausdrücken
eines Faserbatzens wegknickt und dadurch beschädigt wird.
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Zur
Unterstützung
der Reinigung können
in bekannter Weise weitere Kanäle
vorgesehen sein, über
die Druckluft in das Innere der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 eingeblasen
werden kann. Es kann beispielsweise ein weiterer, an eine Zuleitung 29 angeschlossener
und das spindelförmige
Bauteil 11 umgebender Ringkanal 30 vorgesehen
sein, durch den eine Druckluftströmung außen um die Spitze 13 des spindelförmigen Bauteils 11 erzeugt
werden kann. Des Weiteren kann im Inneren des spindelförmigen Bauteils 11 ein
Injektionskanal 31 vorgesehen sein, der über einen
Zwischenkanal 32 mit dem Ringkanal 30 in Verbindung
steht. Der Injektionskanal 31 kann die Reinigung unterstützen, dient
jedoch hauptsächlich
einem nachfolgenden Ansetzvorgang, bei dem ein anzuspinnendes Fadenende
in nicht dargestellter Weise entgegen der betriebsmäßigen Abzugsrichtung
B des Fadens 2 durch die Luftdüsenspinnvorrichtung 1 zum
Streckwerk 4 zurückgeführt und
mit dem Stapelfaserverband 5 verbunden wird.
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In 3 ist
ein spindelförmiges
Bauteil 311 dargestellt, das beispielsweise für eine Luftdüsenspinnvorrichtung 1 gemäß der 1 und 2 eingesetzt
werden kann. Das spindelförmige
Bauteil 311 enthält
wiederum einen Fadenabzugskanal 10 und einen in Führungskanälen 327, 328 geführten Draht 320.
Der Draht 320 ist durch ein ihm zugeordnetes Antriebselement 33 bewegbar.
Das Antriebselement 33 besteht aus einem über eine
Zuleitung 35 mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben 34.
Dem Kolben 34 ist als Rückstellelement
eine Feder 36 zugeordnet. Der Draht 320 ist bei
dieser Ausgestaltung von der Bewegung des spindelförmigen Bauteils 311 unabhängig bewegbar.
Durch Beaufschlagung der Zuleitung mit Druckluft wird der Draht 320 entgegen
der Abzugsrichtung B des Fadens 2 durch die Eintrittsöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 10 bewegt. Nach Abschalten der Druckluft
in der Zuleitung 25 drückt die
Feder 36 den Kolben 34 in seine Ausgangslage zurück und zieht
den Draht 320 in den Führungskanal 328 zurück.
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In 4 ist
eine anders gestaltete Luftdüsenspinnvorrichtung 1 mit
einem spindelförmigen Bauteil 411 teilweise
dargestellt. Das spindelförmige Bauteil 411 enthält wiederum
einen Fadenabzugskanal 10 zum Abziehen eines gesponnenen
Fadens 2. Allerdings ist bei der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 nach 4 kein
Draht zum Reinigen des Fadenabzugskanals 10 im Inneren
des Gehäuses 21 angeordnet.
Es ist stattdessen eine separate Baugruppe 37 vorgesehen,
die einen Draht 420 enthält und die bei einer Unterbrechung
des Spinnvorganges einer Austrittsöffnung 38 des Fadenabzugskanals 10 zugestellt
werden kann. Die Baugruppe 37 enthält ein Antriebselement 39,
das in Drehrichtung E bewegbar ist. Der Draht 420 ist auf
einer zylindrischen Außenkontur 40 des
Antriebselementes 39 aufgewickelt und mit seinem Ende 41 am
Antriebselement 39 fixiert. Das andere Ende des Drahtes 420 ist
in einem an den Drahtdurchmesser angepassten Führungskanal 42 geführt, so
dass der Draht 420 unter Belastung nicht wegknicken kann.
Für den
Reinigungsvorgang des Fadenabzugskanals 10 wird nun die
Baugruppe 37 mit dem Führungskanal 42 der
Austrittsöffnung 38 des
Fadenabzugskanals 10 zugestellt. Durch die Bewegung des
Antriebselementes in Drehrichtung E schiebt sich der Draht 420 aus
dem Führungskanal 42 in
den Fadenabzugskanal 10. Der Draht 420 kann so
weit durch den Fadenabzugskanal 10 des spindelförmigen Bauteils 411 geschoben
werden, dass der Draht entgegen der Abzugsrichtung B des Fadens 2 durch
eine – hier
nicht mehr dargestellte – Eintrittsöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 10 hindurchtritt und dort eventuell festsitzende
Faserbatzen herausstößt.
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Es
kann dabei vorgesehen sein, dass für jede Luftdüsenspinnvorrichtung 1 an
einer Spinnmaschine eine eigene Baugruppe 37 vorhanden
ist, die dem spindelförmigen
Bauteil 411 zustellbar ist. Alternativ kann doch genauso
gut vorgesehen sein, die Baugruppe 37 an einem entlang
der Spinnmaschine verfahrbaren Wartungswagen anzuordnen, der im Falle
einer Betriebsstörung
der entsprechenden Luftdüsenspinnvorrichtung 1 zugestellt
wird und dort unterschiedliche Service-Arbeiten durchführen kann. Neben
einem Reinigen des Fadenabzugskanals 10 wird ein derartiger
Wartungswagen auch Einrichtungen zum Wiederingangsetzen des Spinnvorganges an
der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 enthalten.