-
Die
Erfindung betrifft ein Bauteil für eine Luftdüsenspinnvorrichtung,
insbesondere eine Spindelspitze, enthaltend einen Fadenabzugskanal
mit einer Einlassöffnung zum Abziehen eines Fadens aus
einer Wirbelkammer der Luftdüsenspinnvorrichtung.
-
Ein
Bauteil dieser Art ist durch die
DE 103 33 411 A1 Stand der Technik. Das Bauteil,
in dem die Einlassöffnung zum Abziehen eines Fadens aus
der Wirbelkammer der Luftdüsenspinnvorrichtung enthalten
ist, wird in der
DE
103 33 411 A1 als Spindelspitze bezeichnet. Die Spindelspitze
ist an einem spindelartigen Bauteil angeordnet, das eine Fortsetzung
des Fadenabzugskanals enthält. Die Spindelspitze enthält
einen Injektionskanal zum Zurückführen eines Fadenendes
während eines Anspinnvorganges. Zum Anspinnen der Luftdüsenspinnvorrichtung
nach einem Fadenbruch wird ein Fadenende eines fertigen Fadens entgegen
der Abzugsrichtung des Fadens durch die Luftdüsenspinnvorrichtung
zurückgeführt und in den Bereich eines Streckwerks
gebracht. Beim Zurückführen des Fadenendes wird
der Injektionskanal mit einer Druckluftquelle verbunden. Die Luft
aus dem Injektionskanal strömt in den Fadenabzugskanal
und erzeugt dort eine Luftströmung entgegen der Abzugsrichtung
des Fadens.
-
Bei
der bekannten Ausführung kann es vorkommen, dass im Fadenabzugskanal
Luftverwirbelungen entstehen, die ein ordnungsgemäßes
Zurückführen des Fadenendes behindern.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bauteil für
eine Luftdüsenspinnvorrichtung zu schaffen, um die Rückführung
eines Fadenendes beim Anspinnen zu verbessern.
-
Die
Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Bauteil wenigstens
eine an den Fadenabzugskanal angeschlossene Abluftöffnung
zum Abführen von Luft aus dem Fadenabzugskanal während
eines Anspinnvorganges aufweist.
-
Das
erfindungsgemäße Bauteil kann durch ein in die
Luftdüsenspinnvorrichtung einsetzbares spindelförmiges
Bauteil gebildet werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist
das spindelförmige Bauteil mehrteilig ausgestaltet und
enthält eine als „Spindelspitze” bezeichnete
Komponente. In diesem Fall ist die Spindelspitze das Bauteil gemäß der
vorliegenden Erfindung.
-
Durch
die Abluftöffnung kann ein Teil der Luft, die durch den
Injektionskanal in den Fadenabzugskanal einströmt, gezielt
wieder aus dem Fadenabzugskanal abgeführt werden. Die Abluftöffnung mündet
vorteilhafterweise in die Wirbelkammer oder in einen die Spindelspitze
umgebenden Abluftkanal. Eine Abluftöffnung hat den Vorteil,
dass nicht die gesamte Luft aus dem Fadenabzugskanal durch die Einlassöffnung
des Fadenabzugskanals abgeführt werden muss. Die Luftverwirbelungen
im Fadenabzugskanal können dadurch vermindert werden, so dass
das Zurückführen eines Fadenendes beim Anspinnen
wesentlich zuverlässiger durchgeführt werden kann.
Eine Verwirrung oder ein Verhaken des Fadenendes im Fadenabzugskanal
wird vermieden.
-
Vorzugsweise
enthält das Bauteil einen Injektionskanal zum Zurückführen
eines Fadenendes entgegen der Abzugsrichtung während eines
Anspinnvorganges, wobei der an eine Druckluftquelle anschließbare
Injektionskanal mit einer Mündung an den Fadenabzugskanal
angeschlossen ist und gegen die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals
gerichtet ist. Es ist vorteilhaft, dass eine Abluftöffnung zwischen
der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals und der Mündung
des Injektionskanals an den Fadenabzugskanal angeschlossen ist.
Durch diese Anordnung kann in besonders vorteilhafter Weise die durch
den Injektionskanal in den Fadenabzugskanal eingeblasene Luft teilweise
durch die Abluftöffnung wieder aus dem Fadenabzugskanal
entweichen. Nur noch ein kleiner Teil der Luft strömt entgegen
der Abzugsrichtung aus der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals.
Eine derartige Anordnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn
die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals eine freie Querschnittsfläche aufweist,
die kleiner als die freie Querschnittsfläche des Fadenabzugskanals
im Bereich der Mündung des Injektionskanals ist. Bevorzugt
weist der Fadenabzugskanal – in Abzugsrichtung des Fadens
während des Spinnvorgangs gesehen – eine Querschnittserweiterung
auf. Die Querschnittserweiterung ist vorteilhafterweise in einem
geringen Abstand – in Abzugsrichtung des Fadens stromabwärts – von
der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals angeordnet. Der
Abstand beträgt bevorzugt etwa 2 bis 3 Millimeter. Besonders
vorteilhaft ist die Querschnittserweiterung zwischen der Einlassöffnung
des Fadenabzugskanals und der Mündung des Injektionskanals
angeordnet. Der Abstand von der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals
zur Mündung des Injektionskanals ist vorteilhaft kleiner
als 20 mm, und kann insbesondere im Bereich von 3 bis 5 mm liegen.
-
Es
ist vorteilhaft, dass eine Abluftöffnung zwischen der Querschnittserweiterung
und der Mündung des Injektionskanals an den Fadenabzugskanal angeschlossen
ist.
-
In
Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Fadenabzugskanal – in
Abzugsrichtung des Fadens gesehen – mehrere hintereinander
angeordnete Querschnittserweiterungen aufweist. Bevorzugt ist dann
wenigstens eine Abluftöffnung zwischen zwei Querschnittserweiterungen
angeordnet. Eine Hintereinanderschaltung von mehreren Querschnittserweiterungen
und Abluftöffnungen bewirkt eine besonders gute Strömungsberuhigung im
Fadenabzugskanal, so dass das Zurückführen eines
Fadenendes stark verbessert wird.
-
In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Abluftöffnung
im Wesentlichen senkrecht zum Fadenabzugskanal verläuft. Eine
senkrecht zum Fadenabzugskanal verlaufende Abluftöffnung
lässt sich sehr einfach herstellen. Zur Verbesserung der
Luftabführung kann es vorteilhaft sein, mehrere Abluftöffnungen
gleichmäßig am Umfang des Fadenabzugskanals anzuordnen.
Es ist vorteilhaft, dass die freie Querschnittsfläche der
Abluftöffnungen wenigstens der freien Querschnittsfläche der
Einlassöffnung des Fadenabzugskanals entspricht. Für
eine gute Abführung der durch den Injektionskanal eingeblasenen
Luft ist es vorteilhaft, wenn die freie Querschnittsfläche
der Abluftöffnungen etwa dem 2-fachen bis etwa dem 10-fachen
der freien Querschnittsfläche der Einlassöffnung
des Fadenabzugskanals entspricht. Bei sehr kleinen Einlassöffnungen,
beispielsweise bei einem Durchmesser der Einlassöffnung
von 0,8 mm oder darunter, wird eine besonders gute Luftabführung
dann erreicht, wenn die freie Querschnittsfläche der Abluftöffnungen
wenigstens dem 4-fachen der freien Querschnittsfläche der
Einlassöffnung des Fadenabzugskanals entspricht.
-
Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
vergrößerte Darstellung einer Luftdüsenspinnvorrichtung
im Längsschnitt mit einem erfindungsgemäßen
Bauteil,
-
2 in
weiter vergrößerter Darstellung eine Variante
eines erfindungsgemäßen Bauteils für
eine Luftdüsenspinnvorrichtung.
-
Die
in 1 dargestellte Luftdüsenspinnvorrichtung 1 dient
dem Herstellen eines gesponnenen Fadens 2 aus einem Stapelfaserverband 3.
Der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 ist ein Streckwerk 4 vorgeordnet.
-
Der
zu verspinnende Stapelfaserverband 3 wird im Streckwerk 4 in
Verzugsrichtung A zugeführt und als ersponnener Faden 2 in
Fadenabzugsrichtung B abgezogen und an eine nicht dargestellte Aufspuleinrichtung
weitergeleitet. Das nur teilweise dargestellte Streckwerk 4 ist
vorzugsweise ein 4-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 5, 6. In einem solchen Streckwerk 4 wird
in bekannter Weise der Stapelfaserverband 3 bis zu einer gewünschten
Feinheit verzogen. Im Anschluss an die Klemmlinie des Lieferwalzenpaares 5, 6 des
Streckwerks 4 liegt dann ein dünnes Faserbändchen 7 vor, welches
fertig verstreckt und noch ungedreht ist.
-
Der
Luftdüsenspinnvorrichtung 1 wird das Faserbändchen 7 über
einen Faserzuführkanal 8 zugeführt. Es
folgt eine sogenannte Wirbelkammer 9, in der dem Faserbändchen
die Spinndrehung erteilt wird, so dass der gesponnene Faden 2,
der durch einen Fadenabzugskanal 10 in Fadenabzugsrichtung B
abgezogen wird, entsteht.
-
Eine
Fluideinrichtung erzeugt während des Spinnvorganges in
der Wirbelkammer 9 durch Einblasen von Druckluft durch
tangential in die Wirbelkammer 9 mündende Druckluftdüsen 11 eine
rotierende Wirbelströmung. Die Druckluft wird in der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 bei
Betrieb über einen Druckluftkanal 12 zugeführt.
Vom Druckluftkanal 12 gelangt die Druckluft zunächst
in einen die Wirbelkammer 9 umgebenden Ringkanal 13,
an welchen die genannten Druckluftdüsen 11 direkt
angeschlossen sind. Die aus den Druckluftdüsen 11 austretende Druckluft
wird durch einen Abluftkanal 14 abgeführt. Der
Abluftkanal 14 ist ringförmig um ein spindelförmiges
Bauteil 15 herum angeordnet. Das spindelförmige
Bauteil 15 enthält den Fadenabzugskanal 10.
Das spindelförmige Bauteil 15 ist bei Betrieb
stationär.
-
Im
Bereich der Wirbelkammer 9 ist als Drallsperre eine Kante
einer Faserführungsfläche 16 angeordnet,
die leicht exzentrisch zum Fadenabzugskanal 10 im Bereich
von dessen Einlassöffnung 17 angeordnet ist. Die
Eintrittsöffnung 17 des Fadenabzugskanals 10 ist
an einem konisch zulaufenden Ende des spindelförmigen Bauteils 15 angeordnet. Das
konisch zulaufende Ende wird als Spinnspitze oder als Spindelspitze 18 bezeichnet.
-
In
der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 werden die zu
verspinnenden Fasern einerseits im Faserbändchen 7 gehalten
und so vom Faserzuführkanal 8 im Wesentlichen
ohne Drehungserteilung in die Einlassöffnung 17 des
Fadenabzugskanals 10 geführt. Andererseits sind
die Fasern im Bereich zwischen dem Faserzuführkanal 8 und
dem Fadenabzugskanal 10 der Wirkung der Wirbelströmung
in der Wirbelkammer 9 ausgesetzt. Durch die Wirbelströmung werden
die Fasern oder zumindest ihre Endbereiche von der Einlassöffnung 17 radial
weggetrieben und um die bereits in den Fadenabzugskanal 10 eintretenden
Fasern herumgeschlungen. Die mit dem beschriebenen Luftdüsenspinnaggregat 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
dieser Art erlaubt sehr hohe Spinngeschwindigkeiten, die in der
Größenordnung zwischen 300 und 600 m/min liegen.
-
Wenn
aus irgendeinem Grund das Faserbändchen 7 oder
der Faden 2 bricht, wird zunächst das Streckwerk 4 stillgesetzt
und die Zuführung des Stapelfaserverbandes 3 unterbrochen.
Auch die nicht dargestellte Aufspuleinrichtung wird abgeschaltet. Vor
einer Wiederinbetriebnahme des Spinnvorgangs kann es erforderlich
sein, die Wirbelkammer 9 von dort festhängenden
Faserresten zu befreien. Das spindelförmige Bauteil 15 wird
hierzu längs des Fadenabzugskanals 10 in Fadenabzugsrichtung
B verschoben, so dass sich die Spindelspitze 18 aus der Wirbelkammer 9 herausbewegt.
Die Wirbelkammer 9 verstopfende Faseransammlungen können
dann über den mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle
verbundenen Abluftkanal 14 abgesaugt werden. Ein Grundkörper 19 der
Luftdüsenspinnvorrichtung 1 weist eine zylindrische
Aufnahme 20 auf, in der das spindelförmige Bauteil 15 mit
einer zylindrischen Gleitfläche 21 bewegbar eingesetzt
ist. Dem Grundkörper 20 sind zwei Magnete 22 angeordnet. Das
spindelförmige Bauteil 15 weist eine mit dem Magnet 22 zusammenwirkende
Anlagefläche 23 aus einem magnetische Material
auf. Die Magnete 22 halten das spindelförmige
Bauteil 15 in seiner Betriebsposition. Zum Reinigen der
Wirbelkammer 9 kann das spindelförmige Bauteil 15 entgegen
der Magnetkraft in Fadenabzugsrichtung B entlang der zylindrischen
Gleitfläche 21 bewegt werden. Die Bewegung des
spindelförmige Bauteils 15 kann manuell durch eine
Bedienperson oder durch einen entlang der Luftspinnmaschine verfahrbaren
Wartungswagen automatisiert erfolgen. Zum Bewegen des spindelförmigen
Bauteils 15 kann ein angedeutetes Betätigungselement 24 vorgesehen
sein. Im spindelförmigen Bauteil 15 ist ein in
den Fadenabzugskanal 10 mündender Injektionskanal 29 vorgesehen.
Des Weiteren ist ein Druckluftanschluss 30 am spindelförmigen Bauteil 15 vorhanden,
der zur Versorgung des Injektionskanals 29 zeitweise mit
Druckluft beaufschlagt werden kann. Der Injektionskanal wird während
eines Anspinnvorganges benötigt. Der Injektionskanal 29 ist
mit einer Mündung 28 an den Fadenabzugskanal 10 angeschlossen.
Der Injektionskanal 29 ist gegen die Einlassöffnung 17 des
Fadenabzugskanals gerichtet, so dass die durch den Injektionskanal 29 einströmende
Druckluft im Fadenabzugskanal 10 eine entgegen der Fadenabzugsrichtung
B gerichtete Luftströmung erzeugt. Hierdurch kann ein Ende
eines fertig gesponnenen Fadens 2 entgegen der Abzugsrichtung
B durch die Luftdüsenspinnvorrichtung 1 bis in
den Bereich des Streckwerks 4 zurückgeführt und
dort mit dem Stapelfaserverband 3 verbunden werden. Das
dargestellte spindelförmige Bauteil 15 besteht
bevorzugt wenigstens aus zwei Komponenten. Eine erste Komponente
des spindelförmigen Bauteils 15 enthält
die zylindrische Gleitfläche 21, einen Teil des
Fadenabzugskanals 10 und den Druckluftanschluss 30.
Die Spindelspitze 18 ist als separates Bauteil gestaltet
und bildet eine zweite Komponente des spindelförmigen Bauteils 15.
Als dritte Komponente des spindelförmigen Bauteils 15 ist
ein Stahlring 33 vorgesehen, der die magnetische Anlagefläche 23 enthält.
-
Die
Spindelspitze 18 enthält einen Teil des Fadenabzugskanals 10,
dessen Einlassöffnung 17 und einen Teil des Injektionskanals 29 und
seine Mündung 28. Die Spindelspitze 18 ist über
zylindrische Aufnahmeflächen 34 in das spindelförmige Bauteil 15 eingesetzt
und durch einen Gewindestift 35 fixiert. Um den Übergang
des Injektionskanals 29 im Bereich der Spindelspitze 18 abzudichten,
können den Aufnahmeflächen 34 Dichtringe 36 zugeordnet sein.
Die Spindelspitze 18 weist an ihrer Außenkontur einen
doppelten Konus auf, der im Bereich der Eintrittsöffnung 17 des
Fadenabzugskanals 10 einen kleinen Konuswinkel und daran
anschließend einen großen Konuswinkel aufweist.
Im Bereich der Austrittsöffnung des Fadenabzugskanals 10 kann
ein verschleißfester Einsatz 37 in das spindelförmige Bauteil 15 eingesetzt
sein.
-
Zur
Verbesserung der Luftabführung aus dem Fadenabzugskanal 10 während
eines Anspinnvorganges sind Abluftöffnungen 25 vorgesehen.
Die Abluftöffnungen 25 sind zwischen der Einlassöffnung 17 des
Fadenabzugskanals 10 und der Mündung 28 des
Injektionskanals 29 an den Fadenabzugskanal 10 angeschlossen.
Die Abluftöffnungen 25 münden in die
Wirbelkammer 9 bzw. in den Abluftkanal 14. Die
Abluftöffnungen 25 sind vorteilhafterweise als Bohrungen
im Bereich des kleinen Konuswinkels der Spindelspitze 18 ausgestaltet.
Die Abluftöffnungen 25verlaufen senkrecht zum
Fadenabzugskanal 10. Es sind mehrere Abluftöffnungen 25 gleichmäßig
am Umfang des Fadenabzugskanals angeordnet. Während eines
Anspinnvorganges kann die durch den Injektionskanal 29 eingeblasene
Druckluft zum Zurückführen eines Fadenendes teilweise
durch die Abluftöffnungen 25 aus dem Fadenabzugskanal 10 entweichen.
Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Fadenabzugskanal 10 – in
Abzugsrichtung B des Fadens 2 gesehen – eine Querschnittserweiterung 26 aufweist. Die
Querschnittserweiterung ist zwischen der Einlassöffnung 17 des
Fadenabzugskanals 10 und der Mündung 28 des
Injektionskanals 29 angeordnet. Die Abluftöffnungen 25 sind
zwischen der Querschnittserweiterung 26 und der Mündung 28 angeordnet.
-
Die
Abluftöffnungen 25 bewirken, dass ein Teil der
durch den Injektionskanal 29 eingeblasenen Luft vor Erreichen
der Querschnittserweiterung 26 aus dem Fadenabzugskanal 10 abgeführt
wird. Der verbleibende Teil der Luft, der durch die Querschnittserweiterung 26 und
durch die Eintrittsöffnung 17 strömt,
weist nur sehr wenige Luftverwirbelungen auf, so dass das Fadenende
zuverlässig durch die Eintrittsöffnung 17 zurückgeführt
werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Fadenende beim Zurückführen
entgegen der Abzugsrichtung B mit einer definierten Geschwindigkeit
durch den Fadenabzugskanal 10 zurückgeführt
wird. Eine definierte Geschwindigkeit des Fadenendes sollte vorteilhafterweise
spätestens dann vorhanden sein, wenn das Fadenende den
Bereich der Mündung 28 und der Querschnittserweiterung 26 erreicht.
Es kann vorteilhaft sein, dass die Rückführungsgeschwindigkeit
des Fadenendes bei Erreichen dieses Bereiches abgesenkt wird. Das
Zurückführen des Fadenendes durch den Bereich
der Querschnittserweiterung 26 erfolgt bevorzugt mit konstanter
Geschwindigkeit. Durch die Rückführung des Fadenendes
mit definierter Geschwindigkeit kann die Zuverlässigkeit
des gesamten Rückführungsprozesses erhöht
werden. Ein Verhaken des Fadenendes an der Querschnittserweiterung 26 wird
vermieden.
-
In
vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein,
dass der Fadenabzugskanal 10 – in Abzugsrichtung
B des Fadens 2 gesehen – mehrere hintereinander
angeordnete Querschnittserweiterungen 26 und 26' aufweist.
Dabei sind weitere Abluftöffnungen 25' zwischen
zwei Querschnittserweiterungen 26, 26' angeordnet,
wie in der Darstellung der 2 erkennbar.
Die 2 zeigt nur den Bereich der Spindelspitze 18 zwischen
der Mündung 28 des Injektionskanals 29 und
der Einlassöffnung 17 des Fadenabzugskanals 10.
Die übrigen Teile der Luftdüsenspinnvorrichtung 1 sind
entsprechend 1 ausgestaltet. Die Abluftöffnungen 25 und 25' der 2 sind
in Abzugsrichtung B des Fadens 2 gesehen unmittelbar stromabwärts
der Querschnittserweiterungen 26 und 26' angeordnet.
Diese Anordnung hat den Vorteil, dass Luftverwirbelungen im Fadenabzugskanal 10 besonders
gut vermieden werden können und das Zurückführen
des Fadenendes sehr zuverlässig möglich ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10333411
A1 [0002, 0002]
