DE102016121331A1

DE102016121331A1 - Spinndüse für eine Luftspinnmaschine sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen

Info

Publication number: DE102016121331A1
Application number: DE102016121331.4A
Authority: DE
Inventors: Simon-Moritz Funke
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2018-05-09
Also published as: CN109891012A; WO2018087054A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spinndüse (1) für eine Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns (2) aus einem Faserverband (3) mit Hilfe einer Wirbelluftströmung dient, wobei die Spinndüse (1) eine von einer Wirbelkammerwandung (4) teilweise umgebene Wirbelkammer (5) mit einer Einlassöffnung (6) für einen Faserverband (3) und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer (5) erstreckendes Garnbildungselement (7) aufweist, wobei der Wirbelkammer (5) Luftdüsen (8) zugeordnet sind, über die Luft in die Wirbelkammer (5) einbringbar ist, um dem Faserverband (3) im Bereich einer Eintrittsöffnung (9) des Garnbildungselements (7) während eines Spinnprozesses eine Drehung zu erteilen, wobei das Garnbildungselement (7) einen an die Eintrittsöffnung (9) angrenzenden und eine Längsachse (10) aufweisenden Abzugskanal (11) mit einem Auslass (12) aufweist, über den das Garn (2) aus der Spinndüse (1) abziehbar ist, und wobei das Garnbildungselement (7) zwischen einer Spinnstellung und einer Anspinnstellung bewegbar ist. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der kleinste Abstand (A2) zwischen der Längsachse (10) des Abzugskanals (11) und der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) in der Anspinnstellung kleiner ist als in der Spinnstellung. Des Weiteren wird eine Spinnstelle sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben vorgeschlagen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinndüse für eine Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns aus einem Faserverband mit Hilfe einer Wirbelluftströmung dient, wobei die Spinndüse eine von einer Wirbelkammerwandung teilweise umgebene Wirbelkammer mit einer Einlassöffnung für einen Faserverband und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer erstreckendes Garnbildungselement aufweist, wobei der Wirbelkammer Luftdüsen zugeordnet sind, über die Luft in die Wirbelkammer einbringbar ist, um dem Faserverband im Bereich einer Eintrittsöffnung des Garnbildungselements während eines Spinnprozesses eine Drehung zu erteilen, wobei das Garnbildungselement einen an die Eintrittsöffnung angrenzenden und eine Längsachse aufweisenden Abzugskanal mit einem Auslass aufweist, über den das Garn aus der Spinndüse abziehbar ist, und wobei das Garnbildungselement zwischen einer Spinnstellung und einer Anspinnstellung bewegbar ist, wobei der kleinste Abstand zwischen der Einlassöffnung der Wirbelkammer und der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements in der Spinnstellung geringer ist als in der Anspinnstellung.
Des Weiteren wird eine Luftspinnmaschine zum Herstellen eines Garns aus einem Faserverband beschrieben.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine, wobei die Spinnstelle zumindest eine Spinndüse mit einer Wirbelkammer aufweist, wobei der Wirbelkammer während eines Spinnprozesses ein Faserverband in einer Spinnrichtung zugeführt wird, wobei dem Faserverband innerhalb der Wirbelkammer mit Hilfe einer Luftströmung eine Drehung erteilt wird, so dass aus dem Faserverband ein die Drehung aufweisendes Garn entsteht, wobei das die Drehung aufweisende Garn aus der Spinndüse abgezogen wird, und wobei dem Spinnprozess ein Anspinnvorgang vorangeht, bei dem Garn entgegen der Spinnrichtung durch die Spinndüse bewegt, außerhalb der Wirbelkammer mit einem Anfangsabschnitt des Faserverbands überlagert und gemeinsam mit diesem in Spinnrichtung in die Spinndüse eingeführt wird, wobei die Bewegung des Garns entgegen der Spinnrichtung mit Hilfe einer von der Spinnstelle erzeugten Luftströmung erfolgt, die den Abzugskanal über die Eintrittsöffnung des Garnbildungselements und die Wirbelkammer zumindest teilweise über die Einlassöffnung der Wirbelkammer verlässt.
Gattungsgemäße Spinndüsen bzw. Luftspinnmaschinen sind im Stand der Technik bekannt. Ebenso ist es bekannt, nach einem Garnbruch an einer Spinnstelle einer entsprechenden Luftspinnmaschine das Garnende des vor dem Garnbruch mit Hilfe der Spinnstelle produzierten Garns entgegen der während des eigentlichen Spinnprozesses vorherrschenden Spinnrichtung durch die Spinndüse zurückzuführen. Das Garnende passiert hierbei zunächst den Abzugskanal eines Garnbildungselements der Spinndüse, an dessen Außenfläche es während des Spinnprozesses durch eine gezielte Luftströmung zu einer Drehung des zugeführten Faserbands und damit zur Garnbildung kommt. Nachdem das Garnende den Abzugskanal durch eine an der Stirnseite des Garnbildungselements angeordnete Öffnung, die während des Spinnens als Eintrittsöffnung für das Fasermaterial dient, verlassen hat, muss es die Einlassöffnung der Wirbelkammer passieren. Bei der Einlassöffnung handelt es sich um den Bereich, über den der Faserverband in die Wirbelkammer gelangt. An die Einlassöffnung schließt sich also in der Regel und vorzugsweise auch im Fall der vorliegenden Erfindung ein Faserführungskanal an, der beispielsweise von einem Faserführungselement gebildet wird und der sich zwischen der genannten Einlassöffnung und einer von außen sichtbaren Öffnung der Spinndüse erstreckt.
Der beschriebene Rückführvorgang des Garnendes bis in den Bereich vor die Spinndüse (in Spinnrichtung gesehen) erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Luftströmung, die über einen in den Abzugskanal des Garnbildungselements mündenden Injektionskanal in den Abzugskanal eingebracht wird und das Garnbildungselement über die Eintrittsöffnung verlässt.
Das Garnende, das die Spinndüse mit Hilfe der genannten Luftströmung verlässt, wird schließlich in Spinnrichtung gesehen vor der Spinndüse mit einem Endabschnitt des Faserverbands überlagert und gemeinsam mit diesem in Spinnrichtung in die Spinndüse eingezogen, so dass der Spinnprozess wieder aufgenommen werden kann. Eine derartige Lösung lässt sich beispielsweise der DE 10 2008 050 874 A1 entnehmen. Auch wenn die Rückführung des Garnendes mit Hilfe der genannten Luftströmung bereits funktioniert, können Fehlversuche nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Spinndüse, eine damit ausgerüstete Luftspinnmaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine vorzuschlagen, durch die die Rückführung des Garnendes während eines Anspinnvorgangs zuverlässiger gestaltet werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Spinndüse, eine Luftspinnmaschine und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Die erfindungsgemäße Spinndüse besitzt ein Garnbildungselement mit einem innenliegenden Abzugskanal, wobei das Garnbildungselement gegenüber der Wirbelkammerwandung bzw. einem Abschnitt derselben bewegbar gelagert ist. Insbesondere ist die Lagerung des Garnbildungselements derart ausgebildet, dass das Garnbildungselement zwischen einer Spinnstellung und einer Anspinnstellung bewegbar ist. Während der Spinnstellung befindet sich die Eintrittsöffnung des Garnbildungselements vorzugsweise näher an der Einlassöffnung der Wirbelkammer als in der Anspinnstellung, in der das Garnbildungselement relativ zur Einlassöffnung der Wirbelkammer in Spinnrichtung zurückgezogen sein kann. Der kleinste Abstand zwischen der Einlassöffnung der Wirbelkammer und der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements ist damit in der Anspinnstellung vorzugsweise größer als in der Spinnstellung. Dies hat den Vorteil, dass die Wirbelkammer während des Anspinnvorgangs, vorzugsweise vor der oben genannten Garnrückführung, gereinigt werden kann.
Darüber hinaus sieht die Erfindung nun vor, dass der kleinste Abstand zwischen der Längsachse des Abzugskanals und der Einlassöffnung der Wirbelkammer in der Anspinnstellung kleiner ist als in der Spinnstellung. Während des Spinnprozesses sollten das Garnbildungselement und damit auch dessen Abzugskanal derart ausgerichtet sein, dass die Längsachse desselben außerhalb der Einlassöffnung der Wirbelkammer verläuft. Hierdurch kommt es zu einem seitlichen Verschieben der Fasern des in die Wirbelkammer einlaufenden Faserverbands, wodurch eine Fortpflanzung der Drehung des in der Wirbelkammer erzeugten Garns in einen Bereich vor der Spinndüse vermieden wird.
Der genannte seitliche Versatz zwischen Einlassöffnung der Wirbelkammer und der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements (bezogen auf die Längsachse des Abzugskanals) hat jedoch den Nachteil, dass das Garnende, das während des Anspinnvorgangs entgegen der Spinnrichtung aus dem Abzugskanal austritt, nicht immer zuverlässig durch die Einlassöffnung der Wirbelkammer gefädelt werden kann.
Die Erfindung sieht nun vor, dass das Garnbildungselement in der Anspinnstellung eine Stellung einnimmt, in der der kleinste Abstand zwischen der Längsachse des Abzugskanals und der Einlassöffnung der Wirbelkammer in der Anspinnstellung kleiner ist als in der Spinnstellung. Mit anderen Worten: Tritt das Garnende geradlinig aus dem Abzugskanal bzw. der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements aus, so ist der seitliche Versatz bzw. der senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verlaufende Abstand zur Einlassöffnung der Wirbelkammer geringer als in der Spinnstellung. Somit muss das Garnende auf seinem Weg in Richtung der Einlassöffnung der Wirbelkammer weniger seitlich (d. h. senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals) ausgelenkt werden als wenn das Garnbildungselement auch während des Anspinnvorgangs in seiner Spinnstellung verbleiben würde.
Selbstverständlich muss das Garnbildungselement nicht während des gesamten Anspinnvorgangs in der Anspinnstellung verbleiben. Wichtig ist jedoch, dass die Anspinnstellung dann eingenommen ist, wenn das Garnende entgegen der Spinnrichtung vom Abzugskanal bis zur Einlassöffnung der Wirbelkammer bewegt wird.
Im Übrigen weist die Spinndüse vorzugsweise einen in den Abzugskanal mündenden Injektionskanal auf, über den Druckluft in den Abzugskanal einbringbar ist, die das Garnbildungselement über dessen Eintrittsöffnung verlässt und damit die beschriebene Garnrückführung bewirkt. Der Injektionskanal ist vorzugsweise als Abzweigung des Abzugskanals im Inneren des Garnbildungselements ausgebildet, wobei Injektionskanal und Abzugskanal vorzugsweise schräg zueinander verlaufen. Der kleinste Winkel zwischen dem Injektionskanal bzw. dessen Längsachse und der Längsachse des Abzugskanals beträgt vorzugsweise zwischen 5° und 75°, wobei der Injektionskanal im Wesentlichen in Richtung der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements ausgerichtet sein sollte.
Insbesondere bringt es Vorteile mit sich, wenn die Längsachse des Abzugskanals in der Anspinnstellung außerhalb der Einlassöffnung der Wirbelkammer verläuft, wobei der kleinste Abstand zwischen der Längsachse des Abzugskanals und der Einlassöffnung der Wirbelkammer in der Anspinnstellung kleiner als 3 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm, ist. Der oben genannte seitliche Versatz ist in diesem Fall während der Rückführung des Garnendes relativ gering, so dass das Garnende zuverlässig in die Einlassöffnung der Wirbelkammer gefädelt wird, wenn die über den genannte Injektionskanal eingebrachte Luft das Garnbildungselement über dessen Eintrittsöffnung und die Wirbelkammer über deren Einlassöffnung verlässt. Der genannte Abstand wird vorzugsweise in einer Richtung gemessen, die senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verläuft.
Alternativ kann es ebenso vorteilhaft sein, wenn die Längsachse des Abzugskanals in der Anspinnstellung (nicht hingegen in der Spinnstellung) durch die Einlassöffnung der Wirbelkammer verläuft. Verlässt das Garnende den Abzugskanal in diesem Fall während der Garnrückführung, so tritt das Garnende durch die Einlassöffnung, ohne dass es zwischen der Einlassöffnung und dem Abzugskanal seitlich abgelenkt werden müsste.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Spinndüse eine Führung aufweist, mit deren Hilfe das Garnbildungselement bei seiner Bewegung zwischen der Spinnstellung und der Anspinnstellung geführt ist. Bei der Führung kann es sich beispielsweise um eine oder mehrere Führungsflächen handeln, die durch die Wirbelkammerwandung oder sonstige innerhalb der Spinndüse verlaufende Abschnitte gebildet sein können. Vorzugsweise ist das Garnbildungselement im Bereich seiner Außenfläche durch die Führung geführt. Insbesondere sollte sich die Führung zudem innerhalb der Spinndüse befinden. Zudem kann die Führung die Wirbelkammer teilweise begrenzen. Ferner sollte die Führung derart ausgebildet sein, dass das Garnbildungselement in der Spinnstellung ortsfest gehalten wird. In der Spinnstellung sollte das Garnbildungselement also bezogen auf die Wirbelkammerwandung fixiert sein, so dass der Abstand zwischen der Einlassöffnung der Wirbelkammer und der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements während des Spinnprozesses konstant ist.
Hingegen ist es von Vorteil, wenn das Garnbildungselement in der Anspinnstellung oder in einer Zwischenstellung zwischen Spinnstellung und Anspinnstellung kippbar ist. Die Kippachse verläuft vorzugsweise senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals. Vorzugsweise beträgt der mögliche Kippwinkel zwischen 1° und 30°. Durch das Kippen des Garnbildungselements wird der senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verlaufende Abstand zwischen der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements und der Einlassöffnung der Wirbelkammer verringert, so dass das Garnende während seiner Rückführung durch die Spinndüse möglichst wenig in einer Richtung ausgelenkt werden muss, die senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verläuft.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Führung derart ausgebildet ist, dass das Garnbildungselement bei seiner Bewegung von der Spinnstellung in die Anspinnstellung zunächst ausschließlich linear in eine der Einlassöffnung der Wirbelkammer entgegengesetzte Richtung bewegbar ist. Die Führung besitzt vorzugsweise eine zylindrische Innenfläche, die in der Spinnstellung an einer zylindrischen Außenfläche des Garnbildungselements anliegt. Ebenso kann die Führung mehrere beabstandete zylindrische Innenflächen aufweisen, wobei jede Innenfläche mit einer zylindrischen Außenfläche des Garnbildungselements in Kontakt stehen kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Führung derart ausgebildet ist, dass das Garnbildungselement bei seiner Bewegung von der Anspinnstellung in die Spinnstellung zunächst kippbar und anschließend linear in Richtung der Einlassöffnung der Wirbelkammer bewegbar ist. Beispielsweise kann die Führung zumindest zwei Führungsabschnitte aufweisen, von denen das Garnbildungselement in der Spinnstellung geführt ist. Wird das Garnbildungselement schließlich in die Anspinnstellung bewegt, so bewegt es sich aus dem Wirkbereich einer der Führungsabschnitte. Das Garnbildungselement besitzt also vorzugsweise in der Anspinnstellung wenigstens einen Freiheitsgrad mehr als in der Spinnstellung.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn es sich bei der Spinnstellung und insbesondere auch der Anspinnstellung um Endstellungen des Garnbildungselements handelt. Mit anderen Worten sollten also ein oder mehrere Anschläge vorhanden sein, an denen das Garnbildungselement in der Spinnstellung und vorzugsweise auch in der Anspinnstellung anliegt. Das Garnbildungselement kann also vorzugsweise ausgehend von der Spinnstellung nur bis zur Anspinnstellung bewegt werden. Denkbar wäre in diesem Zusammenhang, dass das Garnbildungselement in der Anspinnstellung an einem oder mehreren Anschlägen anliegt, wobei der oder die Anschläge auch entfernbar oder wegbewegbar ausgebildet sein können, um das Garnbildungselement aus der Anspinnstellung weiter bewegen zu können. Dies ist beispielsweise für Wartungs- oder Austauscharbeiten des Garnbildungselements von Vorteil. Denkbar ist auch, dass die Spinndüse selbst zumindest für die Anspinnstellung keine Anschläge aufweist. Der oder die Anschläge sind in diesem Fall Teil einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine, in die die Spinndüse eingebaut ist. Hingegen sollten der oder die Anschläge, bzw. zumindest ein Teil der Anschläge, an der bzw. denen das Garnbildungselement in der Spinnstellung anliegt, Teil der Spinndüse sein.
Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Führung das Garnbildungselement sowohl in der Spinnstellung als auch in der Anspinnstellung umgibt. Das Garnbildungselement ist also sowohl in der Spinnstellung und der Anspinnstellung als auch während seiner Bewegung zwischen den beiden Stellungen von der Führung geführt. Vorzugsweise umgibt die Führung die Garnbildungselement vollständig in Umfangsrichtung einer den Abzugskanal umgebenden Außenfläche des Garnbildungselements.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Garnbildungselement einen mit der Führung in Wirkverbindung stehenden Abschnitt aufweist, wobei die Außenkontur dieses Abschnitts im Wesentlichen einem Zylinder mit wenigstens einer zwischen den Stirnseiten des Zylinders verlaufenden Einbuchtung entspricht. Bei den Stirnseiten handelt es sich um die Außenflächen, die die beiden Öffnungen des Abzugskanals, nämlich dessen Eintrittsöffnung und dessen Auslass für das Garn, umgeben. Die Einbuchtung kann sich in Umfangsrichtung einer Außenfläche des Garnbildungselements erstrecken. Vorzugsweise wird die Einbuchtung durch eine Einschnürung des Garnbildungselements gebildet. Hierdurch weist das Garnbildungselement zwei der Einschnürung benachbarte Führungsflächen auf, über die es in der Spinnstellung an der Führung anliegt. Wird das Garnbildungselement in Richtung der Anspinnstellung bewegt, so gelangt die Einschnürung schließlich in den Bereich der Führung, an dem in der Spinnstellung eine der Führungsflächen des Garnbildungselements angelegen hat. Da das Garnbildungselement im Bereich der Einschnürung einen kleineren Durchmesser aufweist als im Bereich der zuletzt genannten Führungsfläche, kann das Garnbildungselement schließlich gekippt werden, nachdem die genannte Führungsfläche nicht mehr direkt an der Führung anliegt.
Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Führung einen mit dem Garnbildungselement in Wirkverbindung stehenden Abschnitt aufweist, wobei die Innenkontur dieses Abschnitts im Wesentlichen einem Zylinder mit wenigstens einer, vorzugsweise im Bereich einer der Stirnseiten des Zylinders verlaufenden, Ausbuchtung entspricht. Insbesondere kann die Führung auch mehrere entsprechende Ausbuchtungen aufweisen. Zudem ist es in der Regel ausreichend, wenn die Ausbuchtung nur auf der Seite der Führung ausgebildet ist (bezogen auf die Längsachse des Abzugskanals), in die das Garnbildungselement in der Anspinnstellung oder während der Bewegung von der Spinnstellung in die Anspinnstellung gekippt werden soll. Wird nun das Garnbildungselement, das vorzugsweise eine mit der Führung in der Spinnstellung zusammenwirkende zylindrische Außenkontur besitzt, von der Spinnstellung in Richtung der Anspinnstellung bewegt, so kann es aufgrund des durch die Ausbuchtung gebildeten Freiraums gekippt werden, sobald es die Spinnstellung verlassen oder spätestens wenn es die Anspinnstellung eingenommen hat. Vorzugsweise können auch zwei bezüglich des Garnbildungselements auf gegenüberliegenden Seiten angeordnete Ausbuchtungen vorhanden sein, um das Kippen weiter zu erleichtern.
Des Weiteren wird eine Luftspinnmaschine vorgeschlagen, die der Herstellung eines Garns aus einem Faserverband dient. Vorzugsweise umfasst die Luftspinnmaschine eine oder mehrere Spinnstellen, wobei jede Spinnstelle ein Streckwerk für einen strangförmigen Faserverband, eine Spinndüse gemäß bisheriger und/oder nachfolgender Beschreibung sowie eine Abzugsanordnung zum Abzug des in der Spinndüse produzierten Garns aus der Spinndüse umfasst.
Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Luftspinnmaschine ein Mittel umfasst, mit dessen Hilfe das Garnbildungselement der Spinndüse mit einer senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals des Garnbildungselements verlaufende Kraftkomponente beaufschlagbar ist oder beaufschlagt wird, sobald sich das Garnbildungselement in seiner Anspinnstellung befindet oder sich von seiner Spinnstellung in seine Anspinnstellung bewegt. Vorzugsweise umfasst jede Spinnstelle ein entsprechendes Mittel. Zusätzlich oder alternativ kann die Luftspinnmaschine auch ein oder mehrere Serviceaggregate mit jeweils einem entsprechenden Mittel umfassen, die mehreren Spinnstellen zustellbar sind und die beispielsweise die Spinnstellen bei einem Anspinnvorgang unterstützen. Vorzugsweise sind die Spinnstellen jedoch ausgebildet, den Anspinnvorgang selbstständig durchzuführen. In jedem Fall ist das Mittel derart ausgebildet, dass es ein Kippen des Garnbildungselements bewirkt, wenn das Garnbildungselement in den Wirkbereich des Mittels gelangt.
Beispielsweise könnte es sich bei dem Mittel um ein Führungselement handeln, durch das das Garnbildungselement bei seiner Bewegung in die Anspinnstellung aus einer linearen Bewegungsbahn ausgelenkt und dabei gekippt wird.
Ebenso kann das Mittel einen Magneten (vorzugsweise einen Elektromagneten) oder ein Federelement umfassen, wobei das Garnbildungselement bei seiner Bewegung in Richtung der Anspinnstellung oder nach Erreichen seiner Anspinnstellung mit dem Magneten oder dem Federelement in Wirkverbindung gelangt und gekippt wird.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Spinnstelle einer oben genannten Luftspinnmaschine. Das Verfahren umfasst einen Spinnprozess, während dessen Garn aus einem Faserverband gesponnen wird.
Wird dieser Spinnprozess unterbrochen (z. B. aufgrund eines Reißens des Garns oder des Faserverbands oder nach Detektion eines Garnfehlers), so muss zunächst ein Anspinnvorgang durchgeführt werden, bevor mit dem Spinnprozess fortgefahren werden kann.
Im Rahmen des Anspinnvorgangs ist vorgesehen, dass ein Garnende des zuvor produzierten Garns entgegen der Spinnrichtung durch die Spinndüse geführt und (in Spinnrichtung gesehen) vor der Spinndüse mit einem Endabschnitt des Faserverbands in Kontakt gebracht und anschließend gemeinsam mit diesem in die Spinndüse eingezogen wird.
Die Rückführung des Garnendes erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Luftströmung, die in den Abzugskanal eingebracht wird und diesen entgegen der Spinnrichtung durchströmt. Durch die Luftströmung wird das Garnende durch den Abzugskanal bewegt und verlässt diesen schließlich über dessen Eintrittsöffnung. Die Luftströmung wird vorzugsweise über Druckluft erzeugt, die über einen Injektionskanal in den Abzugskanal eingebracht wird.
Da die Druckluft die Wirbelkammer der Spinndüse schließlich zumindest teilweise über die Einlassöffnung der Wirbelkammer verlässt, wird auch das Garnende letztendlich durch die Einlassöffnung nach außerhalb der Spinndüse bewegt.
Um sicherzustellen, dass das Garnende nach dem Verlassen des Abzugskanals in und durch die Einlassöffnung tritt, schlägt die Erfindung vor, dass das Garnbildungselement während des Anspinnvorgangs von einer Spinnstellung, in der es sich während des vorangegangenen Spinnprozesses befunden hat, in eine Anspinnstellung bewegt wird. Die Anspinnstellung zeichnet sich gegenüber der Spinnstellung dadurch aus, dass der kleinste Abstand zwischen der Längsachse des Abzugskanals und der Einlassöffnung der Wirbelkammer in der Anspinnstellung kleiner ist als in der Spinnstellung. Der Abstand wird hierbei in einer Richtung gemessen, die senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verläuft.
Im Ergebnis muss das Garnende während seiner Rückführung zwischen dem Abzugskanal und der Einlassöffnung der Wirbelkammer nicht oder nur geringfügig in eine Richtung abgelenkt werden, die senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verläuft. In der Spinnstellung besitzt die Längsachse des Abzugskanals selbstverständlich einen gewissen Abstand zur Einlassöffnung, um die oben genannte Fortpflanzung der Garndrehung nach außerhalb der Spinndüse zu verhindern. Dieser Abstand ist in jedem Fall größer als in der Anspinnstellung.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das Garnbildungselement während seiner Bewegung in die Anspinnstellung oder nach Erreichen derselben gekippt wird, wobei sich die Längsachse des Abzugskanals in Richtung der Einlassöffnung bewegt.
Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Garnbildungselement vor dem Beenden des Anspinnvorgangs wieder zurück in seine Spinnstellung bewegt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Garnbildungselement seine Spinnstellung eingenommen hat, wenn das Garnende gemeinsam mit dem Faserverband in die Spinndüse eingeführt wird, so dass bereits ab diesem Zeitpunkt eine Rückpflanzung der Garndrehung nach außerhalb der Spinndüse verhindert werden kann.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Garnbildungselement während der Bewegung von seiner Spinnstellung in seine Anspinnstellung zunächst, vorzugsweise in eine von der Einlassöffnung abgewandte Richtung, linear bewegt und anschließend gekippt wird. Die Bewegung des Garnbildungselements von der Spinnstellung in die Anspinnstellung umfasst somit vorzugsweise zwei unterschiedliche Bewegungsarten, wobei auch eine zumindest zeitweise Überlagerung einer linearen Bewegung mit einer Kippbewegung denkbar ist. Das Garnbildungselement könnte beispielsweise auf einer Kurvenbahn geführt werden.
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Garnbildungselement während der Bewegung von seiner Anspinnstellung in seine Spinnstellung zunächst gekippt und anschließend, vorzugsweise in Richtung der Einlassöffnung der Wirbelkammer, linear bewegt wird. Insbesondere sollte das Garnbildungselement während der Bewegung von der Anspinnstellung in die Spinnstellung derselben Bewegungsbahn folgen wie in umgekehrter Richtung.
Schließlich sei darauf hingewiesen, dass die im Zusammenhang mit dem Verfahren genannten körperlichen Merkmale auch bei der erfindungsgemäßen Spinndüse bzw. der erfindungsgemäßen Luftspinnmaschine verwirklicht sein können. Ebenso können die im Zusammenhang mit der Spinndüse bzw. der Luftspinnmaschine beschriebenen Verfahrensmerkmale Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens sein.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

1 einen Schnitt durch eine Spinndüse,
2 einen teilweisen Schnitt einer erfindungsgemäßen Spinndüse mit einem sich in der Spinnstellung befindlichen Garnbildungselement,
3 die Spinndüse gemäß 2, wobei sich das Garnbildungselement in der Anspinnstellung befindet,
4 einen teilweisen Schnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Spinndüse mit einem sich in der Spinnstellung befindlichen Garnbildungselement, und
5 die Spinndüse gemäß 4, wobei sich das Garnbildungselement in der Anspinnstellung befindet.

1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Spinndüse 1 für eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine.
Die Spinndüse 1 umfasst prinzipiell ein durch eine oder mehrere Wirbelkammerwandungen 4 gebildetes Gehäuse mit einer innenliegenden Wirbelkammer 5. Die Wirbelkammer 5 besitzt eine Einlassöffnung 6 für den Eintritt eines Faserverbands 3 in die Wirbelkammer 5, wobei die Einlassöffnung 6 im gezeigten Beispiel die Austrittsöffnung eines Faserführungskanals 20 darstellt, über den der Faserverband 3 der Wirbelkammer 5 zugeführt wird. Der Faserführungskanal 20 kann durch ein separates Faserführungselement 17 gebildet oder zumindest teilweise begrenzt sein.
In die Wirbelkammer 5 erstreckt sich ein Garnbildungselement 7 mit einer Eintrittsöffnung 9 und einem sich an die Eintrittsöffnung 9 anschließenden Abzugskanal 11. Ferner sind eine oder mehrere Luftdüsen 8 vorhanden, die ebenfalls in die Wirbelkammer 5 münden und über die Luft in die Wirbelkammer 5 einströmen kann, sobald die Luftdüse(n) 8 mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht bzw. stehen.
Wird nun während des Spinnprozesses der Faserverband 3 im Bereich der Eintrittsöffnung 9 des Garnbildungselements 7 der durch die Luftdüse(n) 8 erzeugten Wirbelluftströmung ausgesetzt, so werden einzelne Fasern des Faserverbands 3 ein Stück weit aus dem Faserverband 3 herausgezogen und um die verbleibenden Fasern gewunden. Auf diese Weise erhält der Faserverband 3 die gewünschte Drehung, wodurch das gewünschte Garn 2 im Bereich der Eintrittsöffnung 9 entsteht, das schließlich über den Abzugskanal 11 abgezogen wird und die Spinndüse 1 über den Auslass 12 des Abzugskanals 11 verlässt. Die über die Luftdüsen 8 eingebrachte Luft verlässt die Wirbelkammer 5 im Übrigen über einen Luftauslass 18.
Wie der 1 darüber hinaus zu entnehmen ist, ist das Garnbildungselement 7 über eine Führung 13 geführt, so dass es eine ortsfeste Stellung einnimmt.
Kommt es während des Spinnprozesses zu einem Bruch oder Riss des Garns 2 oder des Faserverbands 3, so muss ein Anspinnvorgang durchgeführt werden, um den Spinnprozess anschließend wieder fortsetzen zu können.
Im Zuge des Anspinnvorgangs wird das Garnende des zuvor produzierten und aus der Spinndüse 1 abgezogenen Garns 2 entgegen der eigentlichen Spinnrichtung durch die Spinndüse 1 geführt und vor der Spinndüse 1 mit dem Endabschnitt des Faserverbands 3 in Kontakt gebracht. Anschließend wird das Garnende gemeinsam mit dem genannten Endabschnitt gemeinsam in die Spinndüse 1 eingezogen und im Bereich der Eintrittsöffnung 9 des Garnbildungselements 7 mit einer Drehung versehen. Der Spinnprozess startet somit von neuem.
An dieser Stelle sei allgemein darauf hingewiesen, dass es sich bei dem „Garnende“ nicht zwangsläufig um das Ende des zuvor hergestellten Garns 2 handeln muss. Vielmehr kann dieses Ende während des Anspinnvorgangs abgetrennt werden, so dass ein neues Garnende entsteht, das schließlich mit dem Faserverband 3 in Kontakt gebracht wird.
In jedem Fall muss ein Garnende während des Anspinnvorgangs durch den Abzugskanal 11 und schließlich durch die Einlassöffnung 6 der Wirbelkammer 5 bewegt werden. Hierfür weist die Spinndüse 1 einen Injektionskanal 19 auf, der schräg in den Abzugskanal 11 mündet und über den Luft in den Abzugskanal 11 einbringbar ist. Der Injektionskanal 19 steht hierfür mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung, die nicht Teil der Spinndüse 1 ist.
Wie 1 in diesem Zusammenhang zu entnehmen ist, ist die Einlassöffnung 6 derart platziert, dass der Faserverband 3 während des Spinnprozesses auf seinem Weg in den Abzugskanal 11 seitlich ausgelenkt wird, wobei dies bewusst der Fall ist, um eine Rückpflanzung der Drehung des Garns 2 in den Bereich vor der Spinndüse 1 zu verhindern.
Bei der Rückführung des Garnendes während des Anspinnvorgangs besteht daher die Gefahr, dass das Garnende nach dem Verlassen des Abzugskanals 11 nicht durch die Einlassöffnung 6 der Wirbelkammer 5 nach außen tritt sondern gegen das genannte Faserführungselement 17 oder eine andere die Einlassöffnung 6 umgebende Fläche stößt. Die Rückführung des Garnendes wäre in diesem Fall gestört.
Zur Umgehung dieses Problems schlägt die vorliegende Erfindung nun vor, dass das Garnbildungselement 7 von der in 1, in 2 und auch in 4 gezeigten Spinnstellung in eine Anspinnstellung bewegt werden kann (siehe 3 und 5, wobei die 2 und 3 eine erste und die 4 und 5 eine zweite Ausführung einer erfindungsgemäßen Spinndüse 1 zeigen). Das Garnbildungselement 7 ist in den 2 bis 5 nicht geschnitten; auch auf die Darstellung der eigentlich vorhandenen Luftdüsen 8 wurde verzichtet.
Während des Anspinnvorgangs erfolgt die Bewegung des Garnbildungselements von der Spinnstellung zur Anspinnstellung, in welcher der in Figur A1 gezeigte kleinste Abstand A1 zwischen der Einlassöffnung 6 der Wirbelkammer 5 und der Eintrittsöffnung 9 des Garnbildungselements 7 vorzugsweise größer ist als in der Spinnstellung.
Wie ein Vergleich der 2 (Spinnstellung) und 3 (Anspinnstellung) sowie der 4 (Spinnstellung) und 5 (Anspinnstellung) zeigt, liegt der Kern der Erfindung nun darin, dass sich die in den 2 bis 5 gezeigte Längsachse 10 des Abzugskanals 11 in der Anspinnstellung näher an der Einlassöffnung 6 befindet als in der Spinnstellung.
Wenn nun ein Garnende während des Anspinnvorgangs entgegen der Spinnrichtung durch die Spinndüse 1 geführt wird, so muss es zwischen der Eintrittsöffnung 9 des Garnbildungselements 7 und der Einlassöffnung 6 der Wirbelkammer 5 weniger stark seitlich (d. h. senkrecht zur Längsachse 10 des Abzugskanals 11) ausgelenkt werden. Die Chance, dass das Garnende zuverlässig durch die Einlassöffnung 6 tritt und die Spinndüse 1 letztendlich nach außen verlassen kann, wird hierdurch deutlich gesteigert.
Mit anderen Worten ist also der kleinste Abstand A2 zwischen der Längsachse 10 des Abzugskanals 11 und der Einlassöffnung 6 der Wirbelkammer 5 in der Anspinnstellung kleiner als in der Spinnstellung.
Von Vorteil ist es insbesondere, wenn die Längsachse 10 des Abzugskanals 11 in der Anspinnstellung durch die Einlassöffnung 6 der Wirbelkammer 5 verläuft. Ein seitliches Ablenken des Garnendes kann in diesem Fall unterbleiben (siehe 5).
Um nun die Idee zu verwirklichen, kann das Garnbildungselement 7, wie in den 2 und 3 gezeigt, eine Einschnürung 14 im Bereich seiner Außenfläche aufweisen. Hierdurch wird es möglich, das Garnbildungselement 7 in die in 3 gezeigte Anspinnstellung zu kippen, nachdem es zunächst ausgehend von der Spinnstellung linear nach oben bewegt wurde, wobei diese Bewegung z. B. mit Hilfe einer nicht gezeigten Hebelanordnung der die Spinndüse 1 aufweisenden Spinnstelle erfolgen kann.
Ferner zeigt 3, dass für die genannte Kippbewegung ein Mittel, wie beispielsweise ein Magnet 16, vorgesehen sein kann, der das Garnbildungselement 7 in der Anspinnstellung oder während des Erreichens derselben mit einer Kraft beaufschlagt, die das genannte Kippen bewirkt (der Magnet 16 ist aus Übersichtsgründen nur in 3 gezeigt).
Zusätzlich oder alternativ zu der genannten Einschnürung 14 kann auch die Führung 13 eine Ausbuchtung 15 aufweisen, die ein Kippen des Garnbildungselements 7 ermöglicht. Eine entsprechende Ausbuchtung 15 ist in den 4 und 5 gezeigt und umfasst vorzugsweise zwei bezüglich des Garnbildungselements 7 gegenüberliegende Abschnitte (siehe Bezugszeichen 15 in 4).
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine beliebige Kombination der beschriebenen Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Teilen der Beschreibung bzw. den Ansprüchen oder in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind, vorausgesetzt, dass kein Widerspruch zur Lehre der unabhängigen Ansprüche entsteht.
Bezugszeichenliste

1: Spinndüse
2: Garn
3: Faserverband
4: Wirbelkammerwandung
5: Wirbelkammer
6: Einlassöffnung der Wirbelkammer
7: Garnbildungselement
8: Luftdüse
9: Eintrittsöffnung des Garnbildungselements
10: Längsachse des Abzugskanals
11: Abzugskanal
12: Auslass des Abzugskanals
13: Führung
14: Einschnürung
15: Ausbuchtung
16: Magnet
17: Faserführungselement
18: Luftauslass
19: Injektionskanal
20: Faserführungskanal
A1: kleinster Abstand zwischen der Einlassöffnung der Wirbelkammer und der Eintrittsöffnung des Garnbildungselements
A2: kleinster Abstand zwischen der Längsachse des Abzugskanals und der Einlassöffnung der Wirbelkammer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008050874 A1 [0006]

Claims

Spinndüse (1) für eine Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns (2) aus einem Faserverband (3) mit Hilfe einer Wirbelluftströmung dient, - wobei die Spinndüse (1) eine von einer Wirbelkammerwandung (4) teilweise umgebene Wirbelkammer (5) mit einer Einlassöffnung (6) für einen Faserverband (3) und ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer (5) erstreckendes Garnbildungselement (7) aufweist, - wobei der Wirbelkammer (5) Luftdüsen (8) zugeordnet sind, über die Luft in die Wirbelkammer (5) einbringbar ist, um dem Faserverband (3) im Bereich einer Eintrittsöffnung (9) des Garnbildungselements (7) während eines Spinnprozesses eine Drehung zu erteilen, - wobei das Garnbildungselement (7) einen an die Eintrittsöffnung (9) angrenzenden und eine Längsachse (10) aufweisenden Abzugskanal (11) mit einem Auslass (12) aufweist, über den das Garn (2) aus der Spinndüse (1) abziehbar ist, und - wobei das Garnbildungselement (7) zwischen einer Spinnstellung und einer Anspinnstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Abstand (A2) zwischen der Längsachse (10) des Abzugskanals (11) und der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) in der Anspinnstellung kleiner ist als in der Spinnstellung.
Spinndüse (1) gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (10) des Abzugskanals (11) in der Anspinnstellung außerhalb der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) verläuft, wobei der kleinste Abstand (A2) zwischen der Längsachse (10) des Abzugskanals (11) und der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) in der Anspinnstellung kleiner als 3 mm, vorzugsweise kleiner als 1 mm, ist, oder dass die Längsachse (10) des Abzugskanals (11) in der Anspinnstellung durch die Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) verläuft.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spinndüse (1) eine Führung (13) aufweist, mit deren Hilfe das Garnbildungselement (7) bei seiner Bewegung zwischen der Spinnstellung und der Anspinnstellung geführt ist, wobei die Führung (13) derart ausgebildet ist, dass das Garnbildungselement (7) in der Spinnstellung ortsfest gehalten und in der Anspinnstellung kippbar ist.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (13) derart ausgebildet ist, dass das Garnbildungselement (7) bei seiner Bewegung von der Spinnstellung in die Anspinnstellung zunächst ausschließlich linear in eine der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) entgegengesetzte Richtung bewegbar ist.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (13) derart ausgebildet ist, dass das Garnbildungselement (7) bei seiner Bewegung von der Anspinnstellung in die Spinnstellung zunächst kippbar und anschließend linear in Richtung der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) bewegbar ist.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Spinnstellung und insbesondere auch der Anspinnstellung um Endstellungen des Garnbildungselements (7) handelt, so dass das Garnbildungselement (7) ausschließlich zwischen der Spinnstellung und der Anspinnstellung hin und her bewegt werden kann.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (13) das Garnbildungselement (7) sowohl in der Spinnstellung als auch in der Anspinnstellung umgibt.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (7) einen mit der Führung (13) in Wirkverbindung stehenden Abschnitt aufweist, wobei die Außenkontur dieses Abschnitts im Wesentlichen einem Zylinder mit wenigstens einer zwischen den Stirnseiten des Zylinders verlaufenden Einbuchtung, insbesondere in Form einer Einschnürung (14), entspricht.
Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (13) einen mit dem Garnbildungselement (7) in Wirkverbindung stehenden Abschnitt aufweist, wobei die Innenkontur dieses Abschnitts im Wesentlichen einem Zylinder mit wenigstens einer, vorzugsweise im Bereich einer der Stirnseiten des Zylinders verlaufenden, Ausbuchtung (15) entspricht.
Luftspinnmaschine zum Herstellen eines Garns (2) aus einem Faserverband (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinndüse (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
Luftspinnmaschine gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftspinnmaschine ein Mittel, beispielsweise ein Federelement und/oder einen Magneten (16), umfasst, mit dessen Hilfe das Garnbildungselement (7) der Spinndüse (1) mit einer senkrecht zur Längsachse (10) des Abzugskanals (11) des Garnbildungselements (7) verlaufende Kraftkomponente beaufschlagbar ist oder beaufschlagt wird, sobald sich das Garnbildungselement (7) in seiner Anspinnstellung befindet oder sich von seiner Spinnstellung in seine Anspinnstellung bewegt, um das Garnbildungselement (7) zu kippen.
Verfahren zum Betrieb einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine, wobei die Spinnstelle zumindest eine Spinndüse (1) mit einer Wirbelkammer (5) aufweist, - wobei der Wirbelkammer (5) während eines Spinnprozesses ein Faserverband (3) in einer Spinnrichtung zugeführt wird, - wobei dem Faserverband (3) innerhalb der Wirbelkammer (5) mit Hilfe einer Wirbelluftströmung eine Drehung erteilt wird, so dass aus dem Faserverband (3) ein die Drehung aufweisendes Garn (2) entsteht, - wobei das die Drehung aufweisende Garn (2) aus der Spinndüse (1) abgezogen wird, und - wobei dem Spinnprozess ein Anspinnvorgang vorangeht, bei dem Garn (2) entgegen der Spinnrichtung durch die Spinndüse (1) bewegt, außerhalb der Wirbelkammer (5) mit einem Anfangsabschnitt des Faserverbands (3) überlagert und gemeinsam mit diesem in Spinnrichtung in die Spinndüse (1) eingeführt wird, - wobei die Bewegung des Garns (2) entgegen der Spinnrichtung mit Hilfe einer von der Spinnstelle erzeugten Luftströmung erfolgt, die den Abzugskanal (11) über die Eintrittsöffnung (9) des Garnbildungselements (7) und die Wirbelkammer zumindest teilweise über die Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) verlässt, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (7) während des Anspinnvorgangs zumindest zeitweise eine Anspinnstellung einnimmt, die von einer Spinnstellung abweicht, die das Garnbildungselement (7) während des Spinnprozesses einnimmt, wobei der kleinste Abstand (A2) zwischen der Längsachse (10) des Abzugskanals (11) und der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5) in der Anspinnstellung kleiner ist als in der Spinnstellung.
Verfahren gemäß dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (7) vor dem Beenden des Anspinnvorgangs wieder zurück in seine Spinnstellung bewegt wird.
Verfahren gemäß dem Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (7) während der Bewegung von seiner Spinnstellung in seine Anspinnstellung zunächst, vorzugsweise in eine von der Einlassöffnung (6) abgewandte Richtung, linear bewegt und anschließend gekippt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (7) während der Bewegung von seiner Anspinnstellung in seine Spinnstellung zunächst gekippt und anschließend, vorzugsweise in Richtung der Einlassöffnung (6) der Wirbelkammer (5), linear bewegt wird.