DE2364261B2 - Faserzuführvorrichtung für eine mit Unterdruck arbeitende Offen-End-Spinnvorrichtung - Google Patents
Faserzuführvorrichtung für eine mit Unterdruck arbeitende Offen-End-SpinnvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Faserzuführvorrichtung für eine mit Unterdruck arbeitende
Offen-End-Spinnvorrichtung mit einem Spinnrotor und einem tangential auf die Innenwand des Spinnrotors
gerichteten, sich verjüngenden Speisekanals. Eine solche Einrichtung ist durch die DE-OS 15 10 741
bekannt. Hier wurde, um zu erreichen, daß die Fasern während ihres Transports von der Faserband-Auflösevorrichtung
zum Spinnrotor gestreckt und parallel gehalten werden, in der Vergangenheit durch konische
oder sich verjüngende Speisekanäle die Luftströmung beschleunigt und dadurch eine Kraft auf die Fasern
ausgeübt. Diese beschleunigte Luftströmung hat eine innere Reibung der strömenden Luft zur Folge.
Hierdurch entsteht zwischen den strömenden Schichten oder Zonen eine Schubspannung, welche Turbulenzen
zur Folge hat. Andererseits wird in Zonen unmittelbarer Nachbarschaft fester Wände die Mischbewegung so
gedämpft, daß dort die Strömung stets laminar ist. In einigem Abstand von diesen Wänden herrschen dann
infolge der beschriebenen inneren Reibung der Luft Turbulenzen vor. Da die Fasern durch das fließende
Medium über die Reibung Luft/Faser die Geschwindigkeit der Luft annehmen, werden die Turbulenzen auf die
Fasern übertragen.
Die mit dem Erfindungsgegenstand zu lösende Aufgabe besteht darin, den Faser-/Luftstrom noch im
Speisekanal so zu beeinflussen, daß keine für die parallele Faserablage schädlichen Turbulenzen mehr
auftreten können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß unmittelbar an den sich verjüngenden Teil des
Speisekanals ein zylindrischer Teil anschließt, dessen Länge das 0,5- bis 3fache der Länge des sich
verjüngenden Teils beträgt und daß die Eintrittsmündung des sich verjüngenden Teils die 4- bis 20fache
Querschnittsfläche des zylindrischen Teils besitzt. Durch diese Proportionen des Speisekanals wird die Luftgeschwindigkeit
so gesteuert, daß die Luft die Fasern zunächst stark beschleunigt, aber im anschließenden
zylindrischen Teil des Speisekanals wieder in ihrer Lage beruhigen kann. Infolge ihrer Masse haben die Fasern
eine gewisse Trägheit, so daß sie nicht gleich rasch wie die Luft beschleunigt werden. Die Fasern benötigen
daher noch ein gewisse Zeit oder Strecke, bis sie die Geschwindigkeit der Luft im zylindrischen Teil des
Speisekanals angenommen haben. Dadurch, daß sich der Luftstrom nach seiner Beschleunigung mit εηηα-hernd
konstanter Geschwindigkeit bewegt, wird die Turbulenz wesentlich herabgesetzt. Gleichzeitig wird
IU die Faserlage verbessert und stabilisiert, so daß die
Fasern in gestrecktem und paraiielisiertem Zustand an die Innenwand des Spinnrotors übergeben werden.
Um Turbulenzen am Austritt des Speisekanals zu vermeiden, die in das Speiserohr zurückwirken können,
beträgt in vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes der Abstand der Mitte der Austrittsmündung
des Speisekanals von der Innenwand des Spinnrotors den 2,5. b's 10. Teil des Rotordurchmessers.
Zur Verbesserung der Faserführung kann auch die Austrittsmündung des Speisekanals eine seitliche
Ausnehmung aufweisen.
Durch die DE-OS 19 22 743, 19 25 999 und 22 39 582, die DD-PS 70 030 und die CS-PS 91 208 sind zwar
schon, teilweise auch im Zusammenhang mit dem Rotorspinnen Faserspeisekanäle bekannt, die einen
ersten, sich verjüngenden mit einen anschließenden zylindrischen Teil aufweisen. Diese Form des Speisekanals
ist jedoch hier in der baulichen Anordnung der einzelnen Aggregate zueinander bedingt. So geht es im
so Fall der CS-PS 91 208 lediglich um ein mechanisches
Zusammenfassen der Fasern aus der sich längserstrekkenden Klemmlinie der Abzugswalzen, so daß dieser
bekannte Speisekanal sowie der durch die DD-PS 70 030 bekannte lediglich die Aufgabe erfüllt, die von
r> einem Streckwerk abgegebenen Fasern in einem konzentrierten Faserstrom zusammenzuführen. Des
weiteren (DE-OS 19 22 743) handelt es sich praktisch um einen als Kondenser ausgebildeten konischen
Speisekanal, dessen zylindrischer Teil wegen seiner Kürze auf die Fasern praktisch ohne Auswirkungen
bleibt und lediglich der Befestigung am Deckel dient. Im Fall der DE-OS 22 39 582 ist überhaupt kein zylindrischer
Speisekanalteil vorgesehen.
Da in keiner dieser Druckschriften auch nur andeutungsweise auf die Auswirkung der Form des Speisekanals auf die Faserführung im Luftstrom Bezug genommen wird, können sie den Erfindungsgegenstand nicht nahelegen.
Da in keiner dieser Druckschriften auch nur andeutungsweise auf die Auswirkung der Form des Speisekanals auf die Faserführung im Luftstrom Bezug genommen wird, können sie den Erfindungsgegenstand nicht nahelegen.
Die Erfindung wird nachstehend mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
F i g. 1 eine Offen-End-Spinnvorrichtung mit der erfindungsgemäßen Faserführvorrichtung im Schnitt,
F ι g. 2 einen Speisekanal gemäß der Erfindung im
Schnitt,
Fig.3 einen Teil eines anderen Speisekanals im Schnitt und
Fig.4 einen Spinnrotor und einen in diesen mündenden Speisekanal im Querschnitt.
Die in F i g. 1 gezeigte Offen-End-Spinnvorrichtung
Die in F i g. 1 gezeigte Offen-End-Spinnvorrichtung
bo umfaßt in üblicher Weise eine beliebig ausgebildete
Auflösevorrichtung 1 zur Auflösung des Faserbandes in Fasern, welche "mittels eines Speisekanals 2 einem
Spinnrotor 3 zugeführt werden. Der Spinnrotor 3 ist in einem Gehäuse 30 gelagert, das durch einen Deckel 31
i'r>
verschlossen ist. Der Deckel nimmt in bekannter Weise einen nicht gezeigten Abzugskanal auf, durch welchen
der gesponnene Faden durch eine übliche Fadenabzugsvorrichtung abgezogen wird. Der für das Spinnen
erforderliche Unterdruck wird entweder durch den Spinnrotor 3 selber infolge seiner Rotation oder durch
eine Fremd-Unterdruckquelle erzeugt, die einer Vielzahl
von Spinnrotoren 3 zugeordnet ist. Die Auflösevorrichtung 1 weist in der gezeigten Ausfühiung eine in
einem Gehäuse 10 gelagerte schnellrctierende Garniturwalze
11 auf. Die die Garniturwalze 11 aufnehmende
Ausnehmung 12 im Gehäuse geht in den Speisekanal 2 über, der einen ersten, konischen Teil 20 und einen
zweiten, unmittelbar an den ersten Teil 20 anschließenden zylindrischen Teil 21 aufweist. Im ersten, konischen
Teil 20 soll erfindungsgemäß die Luft bis zur gewünschten Endgeschwindigkeit beschleunigt werden,
wozu eine sehr starke Beschleunigung erforderlich ist. Zu diesem Zweck weist die Eintrittsmündung 22 des
konischen Teiles 20 die 4- bis 20fache Querschnittsfläche des zylindrischen Teiles 21 auf. Die Querschnittsfläche
des zylindrischen Teiles 21 des Speisekanals 2 wird in üblicher Weise festgelegt. Im zylindrischen Teil 21
nimmt die Luft eine konstante Geschwindigkeit an.
Die Fasern, welche über die Luftreibung beschleunigt
werden, erfahren infolge ihrer Trägheit eine geringere Beschleunigung als der Luftstrom. Die Fasergeschwindigkeit
ist daher am Übergang 23 vom konischen Teil 20 in den zylindrischen Teil 21 geringer als die Luftgeschwindigkeit.
Durch die innere Reibung der beschleunigten Luftströmung und die hierdurch erzeugten
Turbulenzen wird die Parallellage der Fasern gestört. Um die Fasern nachzubeschleunigen und um hierbei die
Faserlage zu beruhigen und zu verbessern, schließt sich unmittelbar an den konischen Teil 20 ein zylindrischer
Teil 21 an, in welchem die strömende Luft aufgrund der reduzierten inneren Reibung über wenig Turbulenzen
verfügt. Die Länge a des zylindrischen Teiles 21 beträgt erfindungsgemäß das Halbe bis Dreifache der Länge b
des konischen Teiles 20. Wie Versuche gezeigt haben, können die Fasern nicht auf die Geschwindigkeit der
Luft nachbeschleunigt werden, wenn der zylindrische Teil 21 kürzer als angegeben ist. Ist dieser Teil 21 länger,
so überwiegen in ihm die auftretenden Reibungswiderstände Luft/Wand, und das strömende Medium mit den
Fasern fließt turbulent weiter.
Die gesamte Länge L des Speisekanals 2 sollte das 10-bis
25fache des Durchmessers c/des zylindrischen Teiles 21 betragen. Auf diese Weise wird erreicht, daß die
Fasern auf die gewünschte Endgeschwindigkeit beschleunigt werden und dennoch im zylindrischen Teil 21
des Speisekanals 2 eine gute Parallelisierung der Fasern und eine Stabilisierung ihrer Lage erzielt wird.
Die Fasern werden somit nach der Auflösung des Faserbandes zunächst der Wirkung des sich im
konischen Teil 20 des Speisekanals 2 stark beschleunigenden Luftstromes und anschließend der Wirkung
eines mit annähernd konstanter Geschwindigkeit fließenden Luftstromes ausgesetzt. Sodann verlassen
lu die Fasern den Speisekanal 2, wobei sie der Wirkung der
rotierenden Innenwand 32 des Spinnrotors 3 und der rotierenden Luftgrenzschicht unterworfen werden,
wobei die Geschwindigkeit der Luftgrenzschicht unmittelbar oder sehr nahe der Innenwand 32 des Spinnrotors
3 deren Umfangsgeschwindigkeit entspricht. Die Geschwindigkeit der mitrotierenden Luftschicht nimmt
dabei radial zum Zentrum hin ab, weil einerseits der Radius kleiner wird und andererseits der Reibungseinfluß
der Grenzschicht abnimmt. Mündet der Speisekanal 2 in eine Zone, in welcher infolge der mitrotierenden
Luftgrenzschicht die Luftgeschwindigkeit größer ais die Luftaustrittsgeschwindigkeit aus dem Speisekanal 2 ist,
so bildet sich am Ende des Speisekanals 2 eine sogenannte Luftabrißkante, welche Luftwirbel zur
Folge hat. Diese Luftwirbel können bis in den Speisekanal 2 hinein wirken und die ausströmenden
Fasern an der Austrittsmündung 24 des Speisekanals 2 verwirbeln. Der radiale Abstand c der Mitte der
Austrittsmündung 24 des Speisekanals 2 von der
U) Innenwand 32 des Spinnrotors 3 soll deshalb etwa den
2,5. bis 10. Teil des Rotordurchmessers D betragen. Bei diesem Abstand hat die rotierende Luftschicht nicht die
Tendenz zum Einwirbein in den Speisekanal 2. Auf diese Weise wird auch der Luftring bei seiner Rotation nicht
Γι gestört. Auch ist es möglich, den in bezug auf die
Spinnrotorachse oberen oder unteren Rand der Austrittsmündung 24 näher an der Innenwand 32 des
Spinnrotors 3 anzuordnen, um die Fasern in axialer Richtung (in bezug auf die Rotorachse) langer führen zu
4» können. In diesem Fall weist erfindungsgemäß die
Austrittsmündung 24 des Speisekanals 2 eine in Umfangsrichtung des Spinnrotors 3 verlaufende Ausnehmung
25 auf, während der Speisekanal 2 am oberen und unteren Rand (bezogen auf die Rotorachse) jeweils
eine Zunge 26 und 27 aufweist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Faserzuführvorrichtung für eine mit Unterdruck arbeitende Offen-End-Spinnvorrichtung mit einem
Spinnrotor und einem tangential auf die Innenwand des Spinnrotors gerichteten, sich verjüngenden
Speisekanal, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar an den sich verjüngenden Teil (20)
ein zylindrischer Teil (21) anschließt, dessen Länge das 0,5- bis 3fache der Länge des sich verjüngenden
Teils (20) beträgt und daß die Eintrittsmündung (22) des sich verjüngenden Teiles (20) die 4- bis 20fache
Querschnittsfläche des zylindrischen Teiles (21) besitzt.
2. Faserzuführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (cjder Mitte
der Austrittsmündung (24) des Speisekanals (2) von der Innenwand (32) des Spinnrotors (3) den 2,5. bis
10. Teil des Rotordurchmessers fD,>
beträgt.
3. Faserzuführungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsmündung (24) des Speisekanals (2) eine seitliche
Ausnehmung (25) aufweist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8325 | Change of the main classification |
Ipc: D01H 7/892 |
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8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: ARTZT, PETER, DIPL.-ING. DR., 7410 REUTLINGEN, DE BAUSCH, ALBERT, DIPL.-ING., 7401 MELCHINGEN, DE EGBERS, GERHARD, PROF. DR., 7412 ENINGEN, DE |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |