DE2364261B2

DE2364261B2 - Faserzuführvorrichtung für eine mit Unterdruck arbeitende Offen-End-Spinnvorrichtung

Info

Publication number: DE2364261B2
Application number: DE2364261A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Dr. 7410 Reutlingen Artzt; Albert Dipl.-Ing. 7401 Melchingen Bausch; Gerhard Prof. Dr. 7412 Eningen Egbers
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt Spinnereimaschinenbau AG
Priority date: 1973-12-22
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1978-05-03
Also published as: US3956876A; IT1027755B; DD115712A5; FR2255402A1; DE2364261C3; FR2255402B1; CS177886B2; BR7410638D0; GB1471967A; MY7800328A; JPS51119842A; CH585285A5; PL94409B1; HK48478A; DE2364261A1

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.

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

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

Patentansprüche:

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.