DE19751547A1 - Ultrahochgeschwindigkeitssaugpistole - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ultrahochgeschwindigkeitssaug­ pistole, die insbesondere so ausgebildet ist, daß sie einen Wirbelerzeuger und einen Beschleuniger hat, die unabhängig von­ einander sind, um das Montieren und Demontieren der Pistole von ihrem vorderen Ende aus zur Reparatur und Wartung zu erleich­ tern. Der Wirbelerzeuger und der Beschleuniger der Saugpistole sind mit einer Vielzahl von schraubenförmigen Luftführungswegen oder verschieden geneigten durchgehenden Löchern versehen, um noch stärkere und noch stärker beschleunigte Wirbel für die Saugpistole zu erzeugen.

Die Fig. 11 und 12 der zugehörigen Zeichnung zeigen eine herkömmliche Ultrahochgeschwindigkeitssaugpistole. Mit einer Saugpistole wird eine Faser oder ein Faden, die bzw. der anfäng­ lich mit einer hohen Geschwindigkeit und einer hohen Temperatur ausgeblasen wird, angesaugt und so geführt, daß sie oder er um alle vorgesehenen Führungsrollen läuft und schließlich zum Be­ ginn der Faser- oder Fadenproduktion auf eine Haspel aufgewic­ kelt wird. Die Saugpistole ist ein spezielles jedoch erforderli­ ches Werkzeug bei der Faserherstellung. Die herkömmliche Saugpi­ stole enthält einen Wirbelerzeuger 94 und einen Beschleuniger 93, die unabhängig voneinander sind, wobei der Beschleuniger 93 mit dem unteren Ende des Wirbelerzeugers 94 verbunden ist. Ein unteres Ende des Beschleunigers 93 ist mit einer Schlauchver­ bindung 92 verbunden. Der Wirbelerzeuger 94 und der Beschleuni­ ger 93 sind beide um ihre äußeren Schultern herum mit mehreren schräg verlaufenden durchgehenden Löchern 941, 931 jeweils ver­ sehen, um Luft unter hohem Druck in den Wirbelerzeuger und den Beschleuniger über diese schrägen Löchern einzublasen und da­ durch einen Wirbel zu erzeugen. Um die Saugpistole zu montieren, wird zunächst der Wirbelerzeuger 94 in den Hauptkörper 91 der Saugpistole über das hintere Ende der Pistole eingesetzt. Dann wird der Lauf 96 der Pistole in den Wirbelerzeuger 94 über eine vordere Öffnung 913 des Hauptkörpers 91 geschraubt und im Wir­ belerzeuger 94 gehalten. Danach werden der Beschleuniger 93 zusammen mit der Schlauchverbindung 92 in den Hauptkörper 91 über dessen hintere Öffnung eingeschraubt. Mit einem geeigneten Werkzeug, das an Demontagelöchern 922 angeklemmt werden kann, die an einem Flansch 921 der Schlauchverbindung 92 vorgesehen sind, wird der Beschleuniger 93 fest in den Hauptkörper 91 ge­ schraubt. Auch der Wirbelerzeuger 94 weist einen Flansch 942 auf, der gegen eine Innenwand des Hauptkörpers 91 gedrückt wird. In dieser Weise werden der Beschleuniger 93 und der Wirbelerzeu­ ger 94 in Reihe im Hauptkörper 91 miteinander verbunden, so daß ein Kanal für die in die Pistole eingesaugte Faser gebildet ist.

Eine derartige herkömmliche Saugpistole erfüllt im allgemeinen das Erfordernis, eine Faser einzusaugen, sie hat jedoch die fol­ genden Nachteile:

• 1. Die schräg verlaufenden Löcher, die am Wirbelerzeuger und am Beschleuniger vorgesehen sind, sind im allgemeinen schräg gebohrte gerade Löcher, die nur einen schwachen Wirbel in der Saugpistole erzeugen können. Diese schrägen Löcher sind darüber hinaus nicht gut und zweckmäßig hinsichtlich ihrer Positionen geplant, was zur Folge hat, daß ein Teil der Druckkraft, die durch den Wirbel erzeugt wird, von einem anderen Teil der Druck­ kraft versetzt ist, ohne auf die Faser einzuwirken. Die Kraft des Wirbels ist geschwächt, so daß nur ein schwacher Wirbelef­ fekt erzielt werden kann.
• 2. Der Wirbelerzeuger und der Beschleuniger müssen über das hintere Ende des Hauptkörpers in die Saugpistole eingebaut und aus der Saugpistole ausgebaut werden. Bei einer Funktionsstörung der Pistole infolge einer in die Pistole eingeklemmten Faser ist es notwendig, die Schlauchverbindung vom Hauptkörper abzudrehen und zu lösen, um die Verstopfung zu beseitigen. Ein Drehen der Schlauchverbindung führt jedoch dazu, daß sich der hinter der Verbindung befindliche Schlauch verwindet. Ein Werkzeug, das dazu benutzt wird, die Schlauchverbindung zu drehen, trifft dar­ über hinaus auf das Kugelventil auf einer Seite des Hauptkör­ pers, was die Demontage noch schwieriger macht.
• 3. Der Wirbelerzeuger und der Beschleuniger bilden nahezu einen geraden Kanal in der Saugpistole. Wenn die Faser in die Pistole eingesaugt wird und mit dem Wirbelluftstrom in Kontakt kommt, folgt die Faser dem Wirbel, so daß sie rotiert und in Reibkontakt mit der Wand des Kanals im Inneren des Wirbelerzeu­ gers und des Beschleunigers kommt. Das führt dazu, daß sich die Faser mit einer verringerten Geschwindigkeit vorbewegt. Im schlimmsten Fall bricht die Faser und haftet die Faser an der Kanalwand, so daß der Kanal verstopft wird und die Saugkraft der Pistole beeinträchtigt wird.

Durch die Erfindung wird daher versucht, eine Saugpistole zu entwickeln, bei der die oben beschriebenen Mängel der her­ kömmlichen Saugpistole beseitigt sind.

Durch die Erfindung wird eine Saugpistole geschaffen, die schraubenförmige Nuten aufweist, die am Wirbelerzeuger und Be­ schleuniger vorgesehen sind, um einen stärkeren Wirbelluftstrom zu erzeugen, so daß eine Faser leistungsfähiger in die Saugpi­ stole eingesaugt und von der Saugpistole ausgegeben werden kann.

Durch die Erfindung wird weiterhin eine Saugpistole ge­ schaffen, die es erlaubt, den Wirbelerzeuger und den Beschleuni­ ger von der Pistole über eine vordere Pistolenöffnung zu entfer­ nen, um die Wartung der Pistole und das Entfernen einer einge­ klemmten Faser von der Pistole zu erleichtern.

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Saugpistole ge­ schaffen werden, die einen speziell ausgebildeten Faserkanal im Inneren des Wirbelerzeugers und des Beschleunigers hat, derart, daß ein möglicher Widerstand an der sich bewegenden Faser infol­ ge eines Reibkontaktes der Faser an der Kanalwand während des Ansaugens vermieden wird.

Durch die Erfindung soll weiterhin eine Saugpistole ge­ schaffen werden, die energiesparend arbeitet und daher noch höhere Sauggeschwindigkeiten bei einer geringeren Luftströmungs­ menge liefern kann.

Schließlich soll durch die Erfindung eine Saugpistole ge­ schaffen werden, die eine durchgehende Wirbelerzeugungskammer hat, so daß kein Totraum in der Saugpistole nach ihrer Montage besteht. Dadurch wird verhindert, daß sich die Faser, die sich windungsartig mit hoher Geschwindigkeit vorbewegt, in der Pisto­ le festklemmt, die Pistole verstopft und den Betrieb unter­ bricht. Das macht es möglich, daß die Saugpistole eine drei- oder viermal längere Lebensdauer als eine herkömmliche Saugpi­ stole hat.

Dazu wird eine Ultrahochgeschwindigkeitssaugpistole ge­ schaffen, die einen Wirbelerzeuger und einen Beschleuniger hat, die getrennt voneinander sind und bequem über eine ausreichend große vordere Öffnung der Saugpistole eingebaut und ausgebaut werden können, um deren Reparatur und Wartung zu erleichtern. Der Wirbelerzeuger oder der Beschleuniger ist mit einem erwei­ terten Innenraumteil versehen, der als Rotationsraum für eine in die Saugpistole eingesaugte Faser dient, in dem diese frei zirkuliert, um dadurch einen möglichen Widerstand an der vor­ laufenden Faser zu verringern.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen der Wirbelerzeuger und der Beschleuniger jeweils ein konisches hinteres Ende mit mehreren schraubförmigen Nuten auf, die darauf ausgebildet sind, um einen stärker beschleunigten Wirbel in der Saugpistole zum Ansaugen der Faser zu erzeugen. Bei einem zwei­ ten Ausführungsbeispiel der Erfindung weisen der Wirbelerzeuger und der Beschleuniger jeweils abgestufte äußere Wände und somit Schulterteile zwischen zwei abgestuften Flächen auf. Gruppen von schräg verlaufenden durchgehenden Löchern mit verschiedenen Nei­ gungen, über die mittels einer Computersimulationstechnik ent­ schieden wird, sind in gleichen Abständen an den Schulterteilen vorgesehen. Diese schrägen Löcher arbeiten mit einem konischen Kanal zusammen, der vom Beschleuniger gebildet wird, um Luft­ ströme zu erzeugen, die entlang Linien tangential zur zirkulie­ renden und beschleunigten Faser im Beschleuniger gehen und für eine zusätzliche Luftgeschwindigkeit sorgen, um die Faser vor­ zuschieben. Der konische Kanal und die schrägen Löcher auf ver­ schiedenen Höhen und mit verschiedenen Neigungen erlauben es, daß der Luftstrom von der Saugpistole in Form eines Antiwirbels im konischen Kanal ausgegeben wird, um einen Konvergenz- und Strahleffekt zu erzeugen, wie er bei einem Flugzeug angetroffen wird. Es wird daher nur eine geringe Luftströmungsmenge benö­ tigt, um einen Wirbel mit ultrahoher Geschwindigkeit in der Saugpistole zu erzeugen, so daß eine Faser leistungsfähig einge­ saugt und ausgegeben wird. Es kann daher eine große Energiemenge eingespart werden.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung beson­ ders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrie­ ben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausfüh­ rungsbeispiels im zusammengesetzten Zustand,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine Schnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Saugpistole im zusammengesetzten Zustand,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilschnittansicht der in Fig. 1 dargestellten Saugpistole in dem Zustand, in dem in der Saugpi­ stole ein Wirbel erzeugt wird und eine Faser so angesaugt wird, daß sie durch die Pistole hindurch geht,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüh­ rungsbeispiels im zusammengesetzten Zustand,

Fig. 6 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 7 eine Teilschnittansicht des Wirbelerzeugers bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Stellen der schräg ver­ laufenden durchgehenden Löcher dargestellt sind,

Fig. 8 eine Teilschnittansicht des Beschleunigers bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Stellen der schräg ver­ laufenden durchgehenden Löcher dargestellt sind, die daran vor­ gesehen sind,

Fig. 9 eine vergrößerte Teilschnittansicht der Saugpistole von Fig. 5, wobei dargestellt ist, wie ein Wirbel in der Saugpi­ stole erzeugt wird und die Faser eingesaugt wird, so daß sie durch die Pistole hindurch geht,

Fig. 10 eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbei­ spiels im zusammengesetzten Zustand,

Fig. 11 schematisch, wie eine Saugpistole bei der Faserher­ stellung benutzt wird, und

Fig. 12 eine Schnittansicht einer herkömmlichen Saugpistole im zusammengesetzten Zustand.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Ultrahochgeschwindigkeitssaugpistole dargestellt. Die Saug­ pistole umfaßt im wesentlichen einen Hauptkörper 1, eine Schlauchverbindung 2, einen Beschleuniger 3, einen Wirbelerzeu­ ger 4, ein Befestigungselement 5 und einen Lauf 6.

Der Hauptkörper 1 begrenzt einen im wesentlichen h-förmigen inneren Luftzirkulationsraum 11. Ein erstes hinteres Ende des Raumes 11 ist mit einer Verbindungsöffnung 121 mit Innengewinde zum Anschließen eines Luftventils 7 versehen, das als Luftstrom­ einlaß dient, um Luft unter hohem Druck in den Hauptkörper 1 einzuführen. Ein zweites hinteres Ende des Raumes 11 ist mit einer Verbindungsöffnung 122 mit Innengewinde zum Anschluß einer Schlauchverbindung 2 versehen, die als Luftstromauslaß zum Abge­ ben der Luft dient. Eine vordere Öffnung 13 des Hauptkörpers 1 ist mit einem Innengewinde 131 versehen, um ein Befestigungs­ element 5 einzuschrauben. Die vordere Öffnung 13 hat einen Durchmesser, der groß genug ist, um den Beschleuniger 3 und den Wirbelerzeuger 4 von der vorderen Öffnung 13 aus in den Haupt­ körper 1 einzubauen.

Die Schlauchverbindung 2 ist ein langgestrecktes rohrförmi­ ges Element mit einem Kragen 21, der in der Nähe der Mitte des Elementes ausgebildet ist. Ein Teil des Elementes 2 hinter dem Kragen 21, d. h. der hintere Teil des Elementes 2 bildet ein äußeres Rohr 22 zum Anschluß eines Schlauches 8 und ein Teil des Elementes 2 vor dem Kragen 21, d. h. ein vorderer Teil des Ele­ mentes 2 bildet ein inneres Rohr 23 mit einem Außengewinde 231, das mit dem Innengewinde der Verbindungsöffnung 122 in Eingriff bringbar ist, um die Schlauchverbindung 2 fest mit dem Hauptkör­ per 1 so zu verbinden, daß sich das innere Rohr 23 in den Haupt­ körper 1 erstreckt. Das vordere Ende des Elementes 2, das eine Öffnung 232 des inneren Rohres 23 bildet, hat einen allmählich zunehmenden Innendurchmesser, um das hintere Ende 31 des Be­ schleunigers 3 aufzunehmen.

Der Beschleuniger 3 ist ein kurzes rohrförmiges Element, das einen Innenraum mit einem erweiterten Teil 33 und im wesent­ lichen rautenförmigem Vertikalschnitt begrenzt. Das hintere Ende 31 des Beschleunigers 3 hat ein konisches Profil mit mehreren schraubenförmigen Nuten 311, die über die konische Endfläche 31 vorgesehen sind. Das vordere Ende 32 des Beschleunigers 3 bildet eine Öffnung 321 mit einem allmählich zunehmenden Innendurch­ messer zur Aufnahme des hinteren Endes 41 des Wirbelerzeugers 4. Der Wirbelerzeuger 4 ist gleichfalls ein kurzes rohrförmi­ ges Element mit einem konischen hinteren Ende 41. Mehrere schraubenförmige Nuten 411 sind über die konische Endfläche 41 vorgesehen. Der vordere Teil 42 des Wirbelerzeugers 4 besteht aus einer vorstehenden Stange mit einem Loch 421 mit Innengewin­ de, um den Lauf 6 einzuschrauben.

Das Befestigungselement 5 ist vorzugsweise ein Druckring oder ein in seiner Funktion äquivalentes Verriegelungselement mit einer mit Gewinde versehenen äußeren Umfangsfläche 52 zur Ineingriffnahme mit der mit Innengewinde versehenen vorderen Öffnung 13 des Hauptkörpers 1. Der Druckring 5 hat ein zentrales durchgehendes Loch 51, durch das der vordere Teil 42 des Wirbel­ erzeugers 4 hindurchgeht. Eine Anzahl von Demontagekerben 53 ist an der vorderen Stirnfläche des Druckrings 5 vorgesehen, um das Lösen des Rings 5 vom Hauptkörper 1 mit einem geeigneten Werk­ zeug zu erleichtern. Der Lauf 6 ist ein schlankes rohrförmiges Element mit einem Gewinde 61, das um das äußere hintere Ende vorgesehen ist, um den Lauf in das Loch 421 mit Innengewinde des Wirbelerzeugers 4 zu schrauben.

Zur Montage der Saugpistole werden zunächst das Luftventil 7 und die Schlauchverbindung 2 an der ersten Verbindungsöffnung 121 und der zweiten Verbindungsöffnung 122 des Hauptkörpers 1 jeweils befestigt. Dann werden der Reihe nach der Beschleuniger 3 und der Wirbelerzeuger 4 über die vordere Öffnung 13 des Hauptkörpers 1 in den Hauptkörper 1 eingesetzt. Das zentrale durchgehende Loch 51 des Befestigungselementes 5 wird zur vor­ deren vorstehenden Stange 42 des Wirbelerzeugers 4 ausgerichtet, um das Befestigungselement 5 um die vorstehende Stange 42 herum anzuordnen. Mit einem geeigneten Werkzeug wird das Befestigungs­ element 5 so gedreht, daß sein Gewinde 52 mit der Öffnung 13 mit Innengewinde des Hauptkörpers 1 in Eingriff kommt. Das Element 5 wird weitergedreht, bis es gegen das hintere konische Ende 41 des Wirbelerzeugers 4 drückt. Zu diesem Zeitpunkt steht die vorstehende Stange 42 des Wirbelerzeugers 4 vom Hauptkörper 1 vor, so daß sie mit dem Lauf 6 in Eingriff steht.

Die Montage der Saugpistole ist bequem, alle Problemati­ schen Arbeitsvorgänge können direkt über das vordere Ende der Saugpistole erfolgen.

Wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, sind der Be­ schleuniger 3 und der Wirbelerzeuger 4 fest zwischen der Schlauchverbindung 2 und dem Befestigungselements 5 gehalten, nachdem die gesamte Saugpistole montiert ist. Dabei sitzt das hintere konische Ende 31 des Beschleunigers 3 in der Öffnung 232 mit Innengewinde des inneren Rohres 23 der Schlauchverbindung 2 und sitzt das hintere konische Ende 41 des Wirbelerzeugers 4 in der Öffnung 321 mit Innengewinde des Beschleunigers 3, so daß im Inneren des Wirbelerzeugers 4 und des Beschleunigers 3 ein durchgehender Kanal gebildet ist.

Zur Benutzung der Saugpistole wird Luft unter hohem Druck in den Hauptkörper 1 über die erste hintere Verbindungsöffnung 121 eingeführt. Die eingeführte Luft zirkuliert im Hauptkörper 1 und bildet einen wirbelartigen und beschleunigten Luftstrom, wenn sie durch den Wirbelerzeuger 4 und den Beschleuniger 3 geht. Die Luft wird dann so geführt, daß sie aus dem Hauptkörper 1 über die Schlauchverbindung 2 herausströmt, die mit der zwei­ ten hinteren Verbindungsöffnung 122 des Hauptkörpers 1 verbunden ist. Das macht es möglich, daß der Lauf 6 immer einen Unter­ druckzustand beibehält und eine Faser, die über die vordere Öffnung in den Lauf 6 eingesaugt ist, so führt, daß sie durch den Kanal geht, der vom Wirbelerzeuger kund vom Beschleuniger begrenzt wird, und zum hinteren Ende der Saugpistole geleitet wird.

Wie es oben erwähnt wurde, gibt es schraubenförmige Nuten 311, 411, die über die konischen Endflächen des Beschleunigers 3 und des Wirbelerzeugers 4 jeweils vorgesehen sind. Der Be­ schleuniger 3 hat eine längere konische Endfläche 31 als der Wirbelerzeuger 4 und daher längere schraubenförmige Nuten 311 mit kleinerer Neigung und geringerem Dreh- oder Einschlagwinkel als die schraubenförmigen Nuten 411 des Wirbelerzeugers 4, um einen verstärkten Beschleunigungseffekt hervorzurufen. Wenn Luft unter hohem Druck durch den Beschleuniger 3 strömt, ergibt sich ein Wirbel- und Beschleunigungseffekt, der wesentlich stärker ist, als er bei einer herkömmlichen Saugpistole erzielbar ist.

Der rautenförmig aufgeweitete Teil 33 im Beschleuniger 3 liefert einen Rotationsraum für die Faser, wenn diese durch den mit Unterdruck beaufschlagten Lauf 6 der Saugpistole geht und im Beschleuniger 3 infolge des Wirbels zirkuliert, der durch den Wirbelerzeuger 4 gebildet wird. Infolge des Rotationsraumes im Beschleuniger 3 berührt die Faser nicht die Innenwand des Be­ schleunigers 3, so daß seine Bewegungsgeschwindigkeit nicht ver­ ringert wird. Das Problem der eingeklemmten Faser in der Saug­ pistole kann daher wirksam vermieden werden, was die Fehlfunk­ tionen der Saugpistole herabsetzt.

Die Fig. 5 und 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Ultrahochgeschwindigkeitssaugpistole, das in seinem Aufbau ähn­ lich dem ersten Ausführungsbeispiel, allerdings mit den folgen­ den Änderungen, ist:
Der Wirbelerzeuger 4 ist ein abgestuftes rohrförmiges Ele­ ment mit verschiedenen Außendurchmessern. Ein vorderer Teil 42 des Wirbelerzeugers 4 ist in Form einer vorstehenden Stange ausgebildet, um den Lauf 6 einzuschrauben. Ein Schutzmantel 62 kann über den Lauf 6 gesetzt werden, um zu verhindern, daß der Lauf unbeabsichtigt mit einer Glättwalze zusammentrifft und diese beschädigt, wenn der Lauf eine Faser führt, damit sie um die mit hoher Geschwindigkeit rotierende Walze läuft. Ein mitt­ lerer abgestufter Teil 44 des Wirbelerzeugers 4 ist an und um seine Schulter mit einer Vielzahl von gleichbeabstandeten schräg verlaufenden durchgehenden Löchern 441 versehen. Ein Kragen 45 ist zwischen der vorderen vorstehenden Stange 42 und dem mitt­ leren abgestuften Teil 44 ausgebildet. Der Wirbelerzeuger 4 bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel weist einen erweiterten inne­ ren Raumbereich 43 im mittleren abgestuften Teil 44 auf, wie es in Fig. 7 dargestellt ist. Das hintere Ende 41 des Wirbelerzeu­ gers 4 bildet eine Kupplungsbuchse zur Verbindung mit dem Be­ schleuniger 3.

Der Beschleuniger 3 ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gleichfalls ein abgestuftes rohrförmiges Element mit verschiede­ nen Durchmessern. Der vordere Endabschnitt 32 des Beschleunigers 3 begrenzt eine erweiterte Öffnung 321 zur Aufnahme des hinteren Endes 41 des Wirbelerzeugers 4. Ein mittlerer Teil des Beschleu­ nigers 3 umfaßt zwei abgestufte Teile 34 und 35. Mehrere schräg verlaufende durchgehende Löcher 341, 351 sind in gleichen Ab­ ständen entlang der Schulterteile der beiden abgestuften Teile 34, 35 jeweils vorgesehen. Diese durchgehenden Löcher 341 und 351 haben verschiedene Neigungen. Das vordere Ende 32 weist eine nach unten und nach innen schräg verlaufende Außenwand auf und der mittlere Teil 34 ist gleichfalls mit einer nach unten und nach innen schräg verlaufenden unteren Wand versehen. Diese geneigten Wände erleichtern die bequeme Einführung des Luftstro­ mes in den Beschleuniger 3. Der Beschleuniger 3 begrenzt im Inneren einen leicht konischen Kanal 36. Das hinter Ende 31 des Beschleunigers 3 bildet gleichfalls eine Kupplungsbuchse.

Die Schlauchverbindung 2 bei dem zweiten Ausführungsbei­ spiel ist ein langes rohrförmiges Element mit einem Kragen 21 größeren Durchmessers, der um den mittleren Teil des Elementes 2 und in der Nähe des mittleren Teils des Elementes 2 ausgebil­ det ist. Ein Teil der Schlauchverbindung 2 hinter dem Kragen 21 ist ein äußeres Rohr 22 zum Anschluß eines Schlauches 8 und ein Teil der Schlauchverbindung 2 vor dem Kragen 21 ist ein inneres Rohr 23, das sich zum Hauptkörper 1 erstreckt. Das vordere Ende des inneren Rohres 23 bildet eine erweiterte Öffnung 232 zur Aufnahme des hinteren Endes 31 des Beschleunigers 3. Die Schlauchverbindung 2 begrenzt innen einen leicht konischen Kanal 24.

Bei dem in den Fig. 6, 7 und 8 dargestellten zweiten Aus­ führungsbeispiel werden Computersimulationsverfahren und virtu­ elle Operationen dazu angewandt herauszufinden, wie die Faser rotiert, während sie sich in den Kanälen 36, 24 unter einem beschleunigten Wirbel vorbewegt, der durch den Wirbelbildner 4 und den Beschleuniger 3 über die schräg verlaufenden Löcher 341, 351 und 441 mit verschiedenen Neigungen erzeugt wird. Experimen­ te zeigen, daß die besten Positionen für die Lufteinlässe und -auslässe der schrägen Löcher auf drei verschiedenen Höhen dieje­ nigen sind, die einen Lufteintritt in die Kanäle 36, 24 über die schrägen Löcher 441, 341 und 351 so erlauben, daß die Luft ent­ lang Linien tangential zu der Faser eingeblasen wird, die in den Kanälen 36, 24 beschleunigt wird und zirkuliert.

Wie es in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, können auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Beschleuniger 3 und der Wirbelbildner 4 bequem in den Hauptkörper 1 über die vordere Öffnung 13 eingebaut werden, wie es bei dem ersten Ausführungs­ beispiel der Fall war. Die schwierigen Arbeitsvorgänge zur Ent­ fernung von eingeklemmten Fasern aus der Saugpistole können problemlos ausgeführt werden.

Wenn die gesamte Saugpistole montiert ist, sind der Be­ schleuniger 3 und der Wirbelbildner 4 fest zwischen der Schlauchverbindung 2 und dem Befestigungselement E gehalten. Dadurch daß die schrägen Löcher 441, 341 und 351 getrennt am Wirbelbildner 4 und am Beschleuniger 3 auf drei verschiedenen Höhen vorgesehen sind, über die mit einer Computersimulation entschieden wird, sowie der erweiterte Innenraum 43 im Wirbel­ bildner 4 ausgebildet ist, sollte sich die in den Wirbelbildner 4 angesaugte Faser am Anfang in dem erweiterten Innenraum 43 unter dem Luftstrom drehen, der in den Wirbelbildner 4 über die schrägen Löcher 441 am Wirbelbildner 4 eingeblasen wird. Wenn sich die Faser dann in eine Position bewegt hat, in der eine verringerte Schubkraft auf die Faser wirkt, dann sollte der Luftstrom, der in den Kanal 36 über die schrägen Löcher 341 in einer höheren Position des Beschleunigers 3 bläst, die Faser erneut beschleunigen. Wenn sich die Faser zu einer anderen Posi­ tion bewegt hat, an der eine verringerte Schubkraft herrscht, dann sollte der Luftstrom, der in die Kanäle 36 und 24 über die schrägen Löcher 351 an einer niedrigeren Position des Beschleu­ nigers 3 bläst, die Faser erneut beschleunigen. Das heißt mit anderen Worten, daß die Faser, die durch die konischen Kanäle 36 und 24 geht, unter drei verschiedenen Wirbelluftströmen, die sich alle mit einer hohen Geschwindigkeit bewegen, zwangsweise vorbewegt und schließlich von der Saugpistole ausgegeben wird.

Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß sich die Luftströme, die in die Kanäle 36 und 24 über die schrägen Löcher 441, 341 und 351 blasen, entlang Linien tangential zur zirkulierenden und be­ schleunigten Faser bewegen. Das erlaubt es, daß die Wirbelluft­ ströme sich in ihren Blasgeschwindigkeiten addieren, ohne gegen­ einander versetzt zu sein. Bei einer vollständig montierten Saugpistole bilden der Kanal 36, der vom Beschleuniger 3 be­ grenzt wird, und der Kanal 24, der von der Schlauchverbindung 2 begrenzt wird, gemeinsam einen leicht konischen durchgehenden Kanal in der Saugpistole. Dieser durchgehende konische Kanal arbeitet mit den schrägen Löchern 441, 341, 351, die auf drei verschiedenen Höhen angeordnet sind, so zusammen, daß der Luft­ strom, der zum Luftauslaß der Saugpistole strömt, einen Antiwir­ bel erzeugen kann, der den Druck der drei Luftströme zusammen­ führt und einen Strahleffekt erzeugt, wie er bei einem Flugzeug angetroffen wird. Für den Erfolg der erfindungsgemäßen Ausbil­ dung ist dieser Effekt kennzeichnend und ausschlaggebend. Mit einer derartigen Ausbildung wird nur ein kleiner Luftstrom benö­ tigt, um eine mehrfache Schubkraft zu erzeugen, die leistungs­ fähig die Faser mit sehr hoher Geschwindigkeit ansaugt und aus­ gibt. Dadurch kann eine große Energiemenge eingespart werden.

Claims (8)

1. Ultrahochgeschwindigkeitssaugpistole mit einem Hauptkör­ per (1), einer Schlauchverbindung (2), einem Beschleuniger (3), einem Wirbelerzeuger (4) und einem Befestigungselement (5), da­ durch gekennzeichnet, daß
der Hauptkörper (1) einen im wesentlichen h-förmigen Innen­ raum (11) begrenzt, der eine erste hintere Öffnung, eine zweite hintere Öffnung und eine vordere Öffnung aufweist, wobei mit der ersten hinteren Öffnung des Hauptkörpers (1) ein Luftventil (7) verbunden ist, das als Hochdruckluftstromeinlaß dient, mit der zweiten hinteren Öffnung des Hauptkörpers (1) die Schlauchver­ bindung (2) verbunden ist, die als Luftstromauslaß dient, und die vordere Öffnung des Hauptkörpers (1) einen Innendurchmesser aufweist, der groß genug ist, damit der Beschleuniger (3) und der Wirbelerzeuger (4) über die vordere Öffnung in den Hauptkör­ per (1) eingesetzt werden können,
die Schlauchverbindung (2) aus einem langen rohrförmigen Element besteht, das einen Kragen aufweist, der in der Nähe seines mittleren Teils und um seinen mittleren Teil herum ausge­ bildet ist, wobei ein Teil der Schlauchverbindung (2) vor dem Kragen ein inneres Rohrstück der Schlauchverbindung (2) bildet, das sich in die zweite hintere Öffnung des Hauptkörpers (1) erstreckt und mit dieser in Eingriff steht, und ein Teil der Schlauchverbindung (2) hinter dem Kragen ein äußeres Rohrstück der Schlauchverbindung (2) bildet, das vom Hauptkörper (1) zum Anschluß eines Schlauches vorsteht,
der Beschleuniger (3) ein kurzes rohrförmiges Element ist, das im Hauptkörper (1) so angebracht ist, daß sein hinteres Ende in der vorderen Öffnung des inneren Rohrstückes der Schlauchver­ bindung (2) sitzt,
der Wirbelerzeuger (4) ein kurzes rohrförmiges Element ist, das im Hauptkörper (1) so angebracht ist, daß sein hinteres Ende in einer vorderen Öffnung des Beschleunigers (3) sitzt, wobei ein vorderes Ende des Wirbelerzeugers (4) eine vorstehende mit einem Innengewinde versehene Stange für einen Lauf (6) der Saug­ pistole ist, um diesen dort einzuschrauben, und
das Befestigungselement (5) in die vordere Öffnung des Hauptkörpers (1) geschraubt ist, so daß es den Wirbelerzeuger (4) und den Beschleuniger (3) fest zwischen dem Befestigungs­ element (5) und der Schlauchverbindung (2) hält, wobei das Befe­ stigungselement (5) ein mittleres durchgehendes Loch aufweist, durch das sich die vorstehende Stange des Wirbelerzeugers (4) erstreckt und von der vorderen Öffnung des Hauptkörpers (1) zur Aufnahme des Laufes (6) vorsteht, und
ein Hochdruckluftstrom in den Hauptkörper (1) vom Luftven­ til (7) eingeführt werden kann, das mit der ersten hinteren Öffnung des Hauptkörpers (1) verbunden ist, so daß der Luftstrom im Hauptkörper (1) zirkuliert, welcher Luftstrom in den Wirbel­ erzeuger (4) und den Beschleuniger (3) bläst und wirbelartige Luftströme erzeugt, die sich mit einer sehr hohen Geschwindig­ keit vorbewegen, bevor sie aus der Schlauchverbindung (2) her­ ausströmen, wobei die beschleunigten Wirbelluftströme im Lauf (6) für einen Unterdruck sorgen, was zur Folge hat, daß eine Faser in die Saugpistole über den Lauf (6) eingesaugt und dann durch den Wirbelerzeuger (4) und den Beschleuniger (3) zur zwei­ ten hinteren Öffnung des Hauptkörpers (1) über die Schlauchver­ bindung (2) geführt wird, und
der Wirbelerzeuger (4) und der Beschleuniger (3) vom Haupt­ körper (1) über die vordere Öffnung des Hauptkörpers (1) ausge­ baut werden können, um eine eingeklemmte Faser in der Saugpisto­ le zu entfernen.

2. Saugpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschleuniger (3) ein konisches hinteres Ende mit mehreren schraubenförmigen Nuten (311), die über die konische Oberfläche des hinteren Endes ausgebildet sind, und eine nach außen erwei­ terte vordere Öffnung zur Aufnahme des hinteren Endes des Wir­ belerzeugers (4) aufweist, der Wirbelerzeuger (4) ein konisches hinteres Ende mit einer Vielzahl von schraubenförmigen Nuten (411) aufweist, die über die konische Oberfläche des hinteren Endes ausgebildet sind, und das innere Rohrstück der Schlauch­ verbindung (2) eine nach außen erweiterte vordere Öffnung zur Aufnahme des konischen hinteren Endes des Beschleunigers (3) aufweist, wodurch stärkere und beschleunigte Wirbelluftströme erzeugt werden können.

3. Saugpistole nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere konische Oberfläche des Beschleunigers (3) länger als die des Wirbelerzeugers (4) ist und daß die schraubenförmi­ gen Nuten (311) des Beschleunigers (3) länger und weniger schräg als die des Wirbelerzeugers (4) sind, wobei der Beschleuniger (3) einen rautenförmig erweiterten Innenraum (33) begrenzt, um einen Rotationsraum im Beschleuniger (3) für die Faser zu bil­ den, damit diese durch den Beschleuniger (3) ohne erhöhten Wi­ derstand hindurchgeht.

4. Saugpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Öffnung des Hauptkörpers (1) ein Innengewinde hat, daß das Befestigungselement ein Druckring mit einem Gewinde ist, das um seine äußere Umfangsfläche herum vorgesehen ist, um mit der mit einem Innengewinde versehenen vorderen Öffnung des Hauptkörpers (1) in Eingriff zu kommen und gegen den Wirbeler­ zeuger (4) zu drücken, und das Befestigungselement (5) eine Anzahl von Demontagekerben aufweist, die in seiner Stirnfläche vorgesehen sind, um das Ein- und Ausbauen des Befestigungsele­ mentes (5) in den Hauptkörper (1) und vom Hauptkörper (1) zu erleichtern.

5. Saugpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Wirbelerzeuger (4) ein abgestuftes rohrförmiges Element ist, das wenigstens einen vorderen Kopplungshülsenteil (42), einen mittleren erweiterten Teil und einen hinteren Kopplungshülsen­ teil aufweist, wobei der mittlere erweiterte Teil (44) mehrere schräg verlaufende durchgehende Löcher (411) aufweist, die am Schulterteil des mittleren Teils (44) gleichbeabstandet sind, der Beschleuniger (3) gleichfalls ein abgestuftes rohrförmiges Element ist, das einen leicht konischen Kanal begrenzt und we­ nigstens ein vorderes Ende, das eine erweiterte vordere Öffnung zur Aufnahme des hinteren Kopplungshülsenteils des Wirbelerzeu­ gers (4) bildet, einen ersten und einen zweiten mittleren Teil, die getrennt einen nach unten und nach außen schräg verlaufenden Schulterteil aufweisen, und einen hinteren Kopplungshülsenteil aufweist, wobei der erste und der zweite mittlere Teil mehrere schräg verlaufende durchgehende Löcher (341, 351) aufweisen, die an ihrem jeweiligen Schulterteil gleichbeabstandet sind, die schräg verlaufenden durchgehenden Löcher (341) am ersten mitt­ leren Teil eine Neigung haben, die von der der schräg verlaufen­ den durchgehenden Löchern (351) am zweiten mittleren Teil ver­ schieden ist, und wobei die Schlauchverbindung (2) einen leicht konischen Kanal begrenzt und eine erweiterte vordere Öffnung zur Aufnahme des hinteren Kopplungshülsenteils des Beschleunigers (3) aufweist, so daß die konischen Kanäle, die vom Beschleuniger (3) und der Schlauchverbindung (2) begrenzt werden, mit den schräg verlaufenden Löchern (411, 341, 351) am Wirbelerzeuger (4) und am Beschleuniger (3) so zusammenarbeiten, daß die Luft­ ströme, die zum Luftauslaß des Hauptkörpers (1) blasen, einen Antiwirbel erzeugen, der den Druck der Luftströme zusammenführt und einen Strahleffekt in den konischen Kanälen bildet, so daß nur eine kleine Luftstrommenge benötigt wird, um hochbeschleu­ nigte wirbelartige Luftströme in der Saugpistole zu bilden und dadurch wirksam eine Faser einzusaugen und auszugeben.

6. Saugpistole nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg verlaufenden durchgehenden Löcher (411, 341, 351) am Wirbelerzeuger (4) und am Beschleuniger (3) auf drei verschiede­ nen Höhen am Hauptkörper (1) angeordnet sind, wobei über ihre Luftstromeinlässe und ihrer Luftstromauslässe über eine Compu­ tersimulationstechnik entschieden worden ist, derart, daß die Luft, die in den Wirbelerzeuger (4) und den Beschleuniger (3) über die schräg verlaufenden Löcher (411, 341, 351) auf drei verschiedenen Höhen bläst, wirbelartige Luftströme bildet, die sich alle entlang Linien jeweils tangential zu den Bewegungs­ richtungen der Faser bewegen, die unter den beschleunigten wir­ belartigen Luftströmen zirkuliert, so daß alle wirbelartigen Luftströme gemeinsam ihre Geschwindigkeiten addieren, ohne zu­ einander versetzt zu sein, und die Faser, die in die konischen Kanäle eintritt, die vom Beschleuniger (3) und der Schlauchver­ bindung (2) begrenzt werden, von der Saugpistole unter drei be­ schleunigten wirbelartigen Luftströmen ausgegeben werden kann.

7. Saugpistole nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der abgestufte rohrförmige Beschleuniger (3) verschiedene Außen­ durchmesser hat, wobei ein Kragen zwischen dem vorderen Kopp­ lungshülsenteil und dem mittleren erweiterten Teil vorgesehen ist und ein erweiterter Innenraumteil im mittleren Teil ausge­ bildet ist, und daß der vordere Endabschnitt und der erste mitt­ lere Teil des abgestuften rohrförmigen Beschleunigers (3) je­ weils eine nach unten und nach innen schräg verlaufende Außen­ wandfläche aufweisen, die den Schulterteilen am ersten und am zweiten mittleren Teil des Beschleunigers (3) zugewandt sind.

8. Saugpistole nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lauf (6) mit einer Schutzhülle überzogen ist, um zu verhin­ dern, daß der Lauf (6) unbeabsichtigt mit der glatten Fläche einer Rolle zusammentrifft und diese beschädigt, die sich mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, wenn die Saugpistole dazu benutzt wird, eine Faser zu führen, um diese um die Rolle zu wickeln.