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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem von einem Lieferwalzenpaar
an ein Luftdüsenaggregat
gelieferten Stapelfaserverband, mit einem dem Lieferwalzenpaar nachgeordneten,
eine Einlassöffnung
und eine Auslassöffnung
aufweisenden Faserförderkanal,
der eine mit einer Umlenkkante versehene, ansonsten im Wesentlichen
ebene und im Wesentlichen parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares
verlaufende Faserführungsfläche enthält, die in
einer der Auslassöffnung
nachfolgenden Wirbelkammer im Bereich einer Eintrittsöffnung eines
Fadenabzugskanals mit einer einem Drallstopp dienenden Faserabgabekante
endet.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist durch
die WO 02/24993 A2 Stand der Technik. Bei dieser Vorrichtung wird
ein von einem Streckwerk oder einem anderen Verzugsaggregat kommender
Stapelfaserverband durch einen Faserförderkanal hindurch zur Eintrittsöffnung eines
Fadenabzugskanals geführt,
wobei zunächst
die vorderen Enden der im Stapelfaserverband gehaltenen Fasern in
den Fadenabzugskanal geführt
werden, während
hintere freie Faserenden abgespreizt und von der Wirbelströmung erfasst und
um die sich bereits in der Eintrittsöffnung des Fadenabzugskanals
befindlichen, eingebundenen vorderen Enden herumgedreht werden,
wodurch ein Faden mit weitgehend echter Drehung erzeugt wird. Der Begriff „vordere" und „hintere" Enden der Fasern
bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Transportrichtung des
Stapelfaserverbandes.
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Je höher die Verzüge und die
Spinngeschwindigkeiten sind, desto breiter wird der Stapelfaserverband,
der von dem Lieferwalzenpaar an das Luftdüsenaggregat gefördert wird.
Mit zunehmender Breite des Stapelfaserverbandes wiederum wird es schwieriger,
die zu verspinnenden Fasern ohne Masseschwankungen in das Luftdüsenaggregat
einzuführen.
Bei der bekannten Vorrichtung, bei welcher der Faserförderkanal
einen weitgehend gleichbleibenden Querschnitt aufweist, hat es aufweist,
hat es sich gezeigt, dass die Fasern teilweise an dem Fadenabzugskanal
vorbeilaufen und dann auf Grund des im Luftdüsenaggregat herrschenden Unterdruckes
im Nachhinein wieder eingesaugt werden. Dadurch entsteht kurzzeitig
eine Anhäufung
von Fasern, die zu einer nicht erwünschten Anhäufung von Dickstellen führt.
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Bei einer nicht gattungsgemäßen Vorrichtung
nach der
EP 0 854 214
B1 ist es bekannt, den Faserförderkanal, ausgehend von seiner
Einlassöffnung,
trichterförmig
zu verengen. Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch keine als Drallsperre
dienende Faserabgabekante auf, sondern die Drallsperre wird auf
der gesamten Länge
des Faserförderkanals
durch eine wendelförmige
Faserführungsfläche gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Masseschwankungen
weitgehend zu vermeiden und dadurch die Spinngeschwindigkeit bei
ausreichender Fadenqualität
zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
die Faserführungsfläche durch
seitliche Begrenzungswände
des Faserförderkanals
zunehmend schmaler wird und spätestens
an der Umlenkkante ihre kleinste Breite aufweist.
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Ausgehend von einer in etwa ovalen
Einlassöffnung,
dessen größere Breite
parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares verläuft, verengt
sich der Faserförderkanal
relativ schnell, so dass bereits an der Umlenkkante der Faserführungsfläche die kleinste
Breite erreicht wird. Diese Breite wird bis zur Faserabgabekante
im Wesentlichen beibehalten und führt dazu, dass die zu verspinnenden
Fasern weitgehend verlustfrei durch die Eintrittsöffnung in
den Fadenabzugskanal gelangen. Dies führt nicht nur zu einer Erhöhung der
Fadenqualität,
sondern erlaubt auch wesentlich höhere Liefergeschwindigkeiten
und Spinngeschwindigkeiten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dadurch
weiter ausgestaltet werden, dass die Faserführungsfläche bereits an einer der Umlenkkante
vorgeordneten Einlasskante wenigstens annähernd ihre kleinste Breite
aufweist. Diese kleinste Breite der Faserführungsfläche soll höchstens dem Dreifachen des
Durchmessers der Eintrittsöffnung
des Fadenabzugskanals entsprechen, vorzugsweise sogar nur höchstens
dem Zweifachen dieses Durchmessers.
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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 in
etwa zehnfacher Vergrößerung einen
Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 einen
Querschnitt durch einen Düsenkörper des
Luftdüsenaggregates
längs der
Schnittfläche
II-II der 1,
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3 einen
Axialschnitt längs
der Schnittfläche
III-III der 1,
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4 einen
Axialschnitt ähnlich 3 bei einer anders ausgestalteten
Vorrichtung,
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5 eine
Ansicht in Richtung des Pfeiles V der 1 auf
die Einlassöffnung
des Faserförderkanals.
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Die Vorrichtung nach 1 bis 3 und 5 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.
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Die Liefereinrichtung 1 enthält ein Lieferwalzenpaar 5,6,
welches dem Luftdüsenaggregat 3 in geringem
Abstand vorgeordnet ist und bei welchem 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.
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Das Luftdüsenaggregat 3 enthält unter
anderem einen Düsenkörper 8 mit
einem Faserförderkanal 9 und
einer Wirbelkammer 10. Eine Fluideinrichtung erzeugt in
der Wirbelkammer 10 durch Einblasen von Druckluft durch
tangential in die Wirbelkammer 10 mündende Druckluftkanäle 11 eine
Wirbelströmung.
Die aus den Mündungen
der Druckluftkanäle 11 austretende
Druckluft wird über
einen Abluftkanal 12 abgeführt, wobei dieser einen ringförmigen Querschnitt
um ein spindelförmiges
stationäres
Bauteil 13 herum aufweist, das seinerseits einen Fadenabzugskanal 14 umschließt.
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Nach einer Auslassöffnung 15 des
Faserförderkanals 9 ist
als Drallsperre eine Faserabgabekante 16 einer Faserführungsfläche 17 angeordnet,
die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 14 im Bereich von
dessen Eintrittsöffnung 18 angeordnet
ist.
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Im Luftdüsenaggregat 3 werden
die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten
und so von der Auslassöffnung 15 des
Faserförderkanals
9 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 14 geführt. Andererseits
sind die Fasern aber im Bereich zwischen Faserförderkanal 9 und Fadenabzugskanal 14 der Wirkung
der Wirbelströmung
ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der
Eintrittsöffnung 18 des
Fadenabzugskanals 14 radial hinweg getrieben werden. Die
mit dem beschriebenen Verfahren 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.
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Dieser Fadenaufbau kommt nach einer
modellhaften Erklärung
dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere
solche, deren nachlaufende Bereiche noch stromaufwärts im Faserförderkanal 9 gehalten
werden, im Wesentlichen direkt in den Fadenabzugskanal 14 gelangen, dass
aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Eingangsbereich
des Faserzuführkanals 9 nicht
mehr gehalten werden, durch die Wirbelbildung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogen
und dann um den entstehenden Faden 4 gedreht werden. Jedenfalls
sind Fasern zu einem gleichen Zeitpunkt sowohl im entstehenden Faden 4 eingebunden,
wodurch sie durch den Fadenabzugskanal 14 gezogen werden,
als auch der Wirbelströmung
ausgesetzt, die sie zentrifugal, also von der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 hinweg,
beschleunigt und in den Abluftkanal 12 abzieht. Die durch
die Wirbelströmung
aus dem Stapelfaserverband 2 gezogenen Faserbereiche bilden
einen in die Eintrittsöffnung 18 des
Fadenabzugskanals 14 mündenden
Faserwirbel, dessen längere
Anteile sich spiralartig um das spindelförmige Bauteil 13 winden
und in dieser Spirale entgegen der Kraft der Strömung im Abluftkanal 12 gegen
die Eintrittsöffnung 18 des
Fadenabzugskanals 14 gezogen werden.
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Gemäß dem in den genannten 1 bis 3 und 5 dargestellten
Ausführungsbeispiel
gibt es pro Luftdüsenaggregat 3 insgesamt
vier Druckluftkanäle 11,
die jeweils in den Düsenkörper 8 eingearbeitet sind.
Ein den Düsenkörper 8 radial
umgebender Ringraum 19 ist in nicht dargestellter Weise
an eine Druckluftquelle angeschlossen. Über in die Außenkontur
eingearbeitete Aussparungen 20 des Düsenkörpers 8 gelangt die
Druckluft dann von dem Ringraum 19 zu den einzelnen Druckluftkanälen 11. Nach
außen
hin ist der Ringraum 19 durch eine Wandung eines Gehäuses 21 abgedichtet.
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Der Faserförderkanal 9 enthält eine
Einlassöffnung 22,
die gemäß 5 parallel zur Klemmlinie 7 des
Lieferwalzenpaares 5,6 eine größere Breite hat als quer dazu.
Damit ist zunächst
dem Umstand Rechnung getragen, dass der in das Luftdüsenaggregat 3 einlaufende
Stapelfaserverband 2 längs
der Klemmlinie 7 seine größere Breite aufweist. Im Faserförderkanal 9 wird
der Stapelfaserverband 2 längs einer Faserführungsfläche 17 geführt, die
auf ihrem Wege eine Umlenkkante 23 aufweist. Dies führt bereits
zur einer gewissen Auflockerung des geförderten Stapelfaserverbandes 2,
bevor dieser nach seinem Austritt aus der Auslassöffnung 15 des
Faserförderkanals 9 noch
ein Stück über die
Faserführungsfläche 17 läuft und
unmittelbar vor der Eintrittsöffnung 18 des
Fadenabzugskanals 14 an einer so genannten Faserabgabekante 16 endet,
die als Drallstopp wirkt. Dieser Drallstopp ist wichtig, damit die
dem Faden 4 erteilte Drehung nicht bis zur Klemmlinie 7 des Lieferwalzenpaares 5,6 zurückläuft.
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Damit der Stapelfaserverband 2 vor
Erreichen der Eintrittsöffnung 18 des
Fadenabzugskanals 14 bereits ausreichend schmal und auf
eine optimale Breite kondensiert ist, sind im Faserförderkanal 9, wie
insbesondere aus 3 ersichtlich,
seitliche Begrenzungswände 24 und 25 vorgesehen,
wodurch die Faserführungsfläche 17 zunehmend
schmaler wird und spätestens
an der Umlenkkante 23 ihre kleinste Breite bereits aufweist.
Durch diese Ausgestaltung lassen sich die dem eingangs erwähnten Stand
der Technik anhaftenden nachteiligen Dickstellen weitgehend vermeiden,
so dass auch höhere Spinn-
und Liefergeschwindigkeiten möglich
werden.
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Aus einer Variante gemäß 4 ist ersichtlich, dass alternativ
die Faserführungsfläche 17 bereits
an einer der Umlenkkante 23 vorgeordneten Einlasskante 26 wenigstens
annähernd
ihre kleinste Breite aufweisen kann. Diese kleinste Breite sollte zweckmäßiger Weise
so sein, dass sie lediglich dem Zweifachen bis Dreifachen des Durchmessers
der Eintrittsöffnung 18 des
Fadenabzugskanals 14 entspricht.