DE3205303C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund, bei welcher Einzelfasern auf ei­ ner bewegten Oberfläche oder im Spalt zwischen zwei gegensinnig bewegten Oberflächen gesammelt und versponnen werden, und wel­ che mit einem Faserleitkanal zum Führen der zu verspinnenden Einzelfasern von einer Auflösekammer mit Auflösewalze zur Fa­ denbildungslinie versehen ist, wobei am Faserleitkanal seitlich einmündende, der Erzeugung einer längs und/oder quer zur Faser­ leitkanalachse gerichtete Geschwindigkeitskomponenten und Tur­ bulenzen aufweisenden Luftströmung in Förderrichtung dienende Düsenkanäle angeordnet sind.

Mit einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (DE 28 11 882 A1) läßt sich die Art und Weise der Zuführung der Fa­ sern bzw. des Transportes der Fasern zwischen Auflösevorrich­ tung und Fadenbildungsspalt in der Weise beeinflussen, daß eine verbesserte Fadenqualität erhalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie möglichst uni­ versell einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Faserleitkanal in einen Beschleunigungsabschnitt und einen anschließenden Füh­ rungsabschnitt unterteilt ist, und daß in dem Beschleunigungs­ abschnitt eine Aufnahme für einen auswechselbaren Leitkanalein­ satz vorgesehen ist, und daß Leitkanaleinsätze mit unterschied­ lich angeordneten und/oder gestalteten Düsenkanälen vorhanden sind, deren Winkelstellung so festgelegt ist, daß die Achsen der Düsenkanäle in ihren Verlängerungen auf die Leitkanalinnen­ wandungen treffen.

Es wurde gefunden, daß die Art und Weise der Beschleunigung der Fasern im Faserleitkanal in dem Bereich der durch die Düsenka­ näle zuströmenden Luft von außerordentlicher Bedeutung für den Erfolg ist, d. h. das Entstehen eines hochwertigen, den gestell­ ten Ansprüchen gerecht werdenden Fadengebildes. Dabei hat sich gezeigt, daß die Förderung der Fasern im Faserleitkanal an einer Reihe von Komponenten, wie mittlere Faserlänge, Einzel­ fasertiter, Fasermaterial, Faserquerschnitt, Art des Präpara­ tionsauftrages usw. angepaßt werden muß. Die Erfindung ermög­ licht eine derartige Anpassung in einfacher Weise dadurch, daß Leitkanaleinsätze mit entsprechend gestalteten Düsenkanälen verwendet werden. Dabei wird darüber hinaus sichergestellt, daß die Düsenkanäle trotz ihrer unterschiedlichen Anordnung bezüg­ lich ihrer Achsen immer so ausgerichtet sind, daß sie nicht aus der Faserleitkanalmündung herausblasen.

Bei Verwirklichung der Erfindung ergibt sich unter Beachtung der in der DE 28 11 882 A1 gegebenen Lehre bezüglich der übrigen Parameter, die bei der Wahl des Beschleunigungsabschnittes zu beachten sind, ein ver­ hältnismäßig breiter Bereich, innerhalb dessen die für die je­ weils zu verarbeitenden Fasern am besten geeigneten Einstellun­ gen zu wählen sind.

Als eine günstige Art der Anordnung der Düsenkanäle hat sich diejenige herausgestellt, bei welcher die Düsenkanäle beispiels­ weise - im Querschnitt des Faserleitkanals betrachtet - in sich diagonal gegenüberliegenden Ecken des mit abgerundeten Ecken versehenen Querschnittes des Beschleunigungsabschnittes befinden und einen Winkel zwischen 8° und 25° zwischen Düsen­ kanalachse und Leitkanallängsachse bilden. Zwar ergibt sich auch bei geringfügiger Unter- oder Überschreitung des angegebenen Bereichs mindestens bei bestimmten Faserarten noch ein Faden guter Qualität, es hat sich jedoch gezeigt, daß die an den entstehenden Faden zu stellenden Ansprüche insbesondere bezüg­ lich Festigkeit und Gleichmäßigkeit die Wahl eines Winkels innerhalb der angegebenen Grenzen angeraten sein lassen.

Dabei sind vorzugsweise die in einem Teil des Beschleunigungs­ abschnittes angebrachten Düsenkanäle im gleichen Winkel zur Längsachse des Leitkanals angeordnet. Als erfolgreich bezüglich der Auswirkungen auf die Fadenqualität hat sich dabei eine Anordnung der Düsenkanäle bewährt, bei der die Austrittsöffnungen der jeweils diagonal gegenüberliegenden Düsenkanäle noch gerade vollständig im Bereich einer der Querschnittsseiten liegen, ihre jeweiligen Achsen parallel zu der entsprechenden angrenzenden Wandfläche verlaufen und mit den entsprechenden Projektionen der Leitkanallängsachse einen Winkel von 8° bis 25° bilden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, sowohl op­ timale Beschleunigungsverhältnisse als auch eine genügend große Abweichung der Einzelfasern von der strengen Parallellage zu erzeugen, um einen den Ansprüchen genügenden Faden zu erhalten.

Besonders günstige Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn der Anstellwinkel der Düsenkanäle im Bereich von 12° bis 20° gewählt wurde, während sich als ein wesentliches Merkmal für die Anpassung an die jeweils zu verarbeitende Faserart oder verarbeitenden Faserarten beispielsweise die paarweise Anordnung der jeweils diagonal gegenüberliegenden Düsenkanäle sowie die Anzahl der Düsenkanalpaare darstellen. Erfolge wurden dabei erzielt bei der Anordnung von 1 bis 5 Düsenkanalpaaren, wobei sich besonders zweckmäßig die Anordnung von 2 oder 3 Düsen­ kanalpaaren gezeigt hat.

Ein weiterer für die Anpassung des Beschleunigungsteils an die jeweils zu verarbeitende Faserart wesentlicher Parameter wurde in der Längenabmessung des Leitkanaleinsatzes gefunden. Je nach Art und Länge bzw. mittlerer Länge der verwendeten Fasern wurden dabei Erfolge in einem Bereich von dem 0,4 bis 2-fach der mittleren zu verarbeitenden Faserlänge erzielt, wobei sich die Wahl des der Länge des Leitkanaleinsatzes im Bereich des 0,7 bis 1,5-fachen der mittleren zu verarbeitenden Faserlänge als besonders vorteilhaft herausgestellt hat.

Ein weiterer Parameter, der sowohl für die Auswirkung auf den Fasertransport als auch für den Luftverbrauch von wesent­ licher Bedeutung ist, ist der Durchmesser der Düsenkanäle.

Wenn diese auch an sich in den jeweiligen Paaren unterschiedliche Durchmesser aufweisen können und die je nach der ausgeführten Länge des Leitkanaleinsatzes auch gewisse Verbesserungen herbeiführen kann, so hat sich doch als in der Regel vorteil­ haft herausgestellt, wenn die Düsenkanäle des Leitkanaleinsatzes gleichen Durchmesser aufweisen. Die Wahl der Durch­ messer im Bereich von 0,4 bis 2,5 mm führte je nach verarbeiteter Faser zu guten Erfolgen, wobei die Wahl des Düsenkanaldurch­ messers in einem Bereich von 0,8 bis 1,5 mm sich als besonders vorteilhaft herausstellte.

Insgesamt konnte mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beim Arbeiten innerhalb der angegebenen Parametergrenzen ein er­ heblicher Fortschritt in bezug auf die Fadenbildung gegen­ über dem bekanntgewordenen Stand der Technik erzielt werden. Unabhängig von der Wahl der einzelnen Parameter in Angleichung bzw. Anpassung an die zu verarbeitende Faser wurde als wesent­ liche Lehre für alle Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gefunden, daß keiner der in den Beschleunigungsteil eingeleiteten Luft-Gasstrahlen in seiner Verlängerung in den Austrittsspalt des Fadenleitkanals bzw. ins Freie bläst.

Anhand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Längsschnitt durch den Faserleitkanal;

Fig. 2 isometrische Darstellung eines aufgeschnittenen Leitkanaleinsatzes;

Fig. 3, Fig. 4 Querschnitte durch zwei verschiedene Ausführungs­ formen des Leitkanaleinsatzes;

Fig. 5 vergrößerter Teilbereich des Schnittes A-B in Fig. 3.

Der sich unmittelbar an die Auflösekammer 3 (Fig. 1) anschlie­ ßende Faserleitkanal ist in einen Beschleunigungsabschnitt 1 und einen anschließenden Führungsabschnitt 2 aufgeteilt. Der Beschleunigungsabschnitt 1 besteht aus dem Gehäuse 4 mit einem Anschlußstutzen 6, der über eine Leitung 7 mit einer Druck­ luftquelle verbunden ist, und einem in das Gehäuse 4 dichtend eingepaßten Leitkanaleinsatz 5, welcher die Düsenkanäle 10 enthält.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform liegen die beiden Flansche 20 an der Innenwand des Gehäuses 4 an und sind mit Hilfe entsprechender Eindrehungen 8 durch sogenannte O-Ringe abgedichtet. Der zwischen den beiden Flanschen liegende Teil des Leitkanaleinsatzes 5 bildet mit der Innenwand des Gehäuses 4 eine Luftkammer 15, in welche der Anschlußstutzen 6 mündet.

Ausgehend von der Luftkammer 15 weist der Leitkanaleinsatz 5 Düsenkanäle 10 auf. Ihre Anordnung wird anhand der Fig. 3 bis 5 beschrieben.

Die Düsenkanäle 10 sind im Querschnitt gesehen an sich diagonal gegenüberliegenden Ecken des im wesentlichen rechteckigen Querschnitts angeordnet. Mit der Projektion der Leitkanal­ längsachse 24 auf die den jeweiligen Düsenkanälen 10 angrenzende Querwandfläche bilden die Düsenkanalachsen 9 einen Winkel 19, der 8° bis 25° und vorzugsweise 12° bis 20° beträgt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, abhängig vom zu verarbei­ tenden Material eines bis fünf diagonal gegenüberliegend ange­ ordnete Düsenkanalpaare 10, auf die Länge des Luftkanaleinsatzes 5 gleichmäßig verteilt, vorzusehen. In der Regel werden jedoch zwei bis drei Düsenkanalpaare den Anforderungen gerecht.

Im allgemeinen wird für alle Düsenkanäle 10 eines Leitkanal­ einsatzes 5 der Winkel 19 (Fig. 5) gleichgroß gewählt und so festgelegt, daß die Achsen der der Fadenbildungslinie zunächst liegenden Düsenkanäle 10 in ihren Verlängerungen 11, 12 noch auf die Leitkanalinnenwandungen 22 treffen. Im Interesse einer möglichst großen Förderkomponente kann es in manchen Fällen jedoch vorteilhaft sein, wie in Fig. 1, Pos. 11 und 12 ange­ deutet, unterschiedliche Winkel 19 zu wählen und diese so zu bemessen, daß auch die Verlängerung 12 der Achse des letzten Düsenkanals der unteren Düsenkanäle 10 ebenfalls gerade noch auf die längere Innenwand 22 des Führungsabschnittes 2 auftrifft.

Im Querschnitt gesehen sind verschiedene Anordnungen der Düsen­ kanäle 10 bezogen auf die Leitkanallängsachse 24 möglich. Es ist jedoch darauf zu achten, daß die Verlängerungen der Düsenkanal­ achsen 9 in ihrer Projektion gemäß den Fig. 3 und 4 auf der jeweiligen Ausgangsseite an der Längsachse des Faserleitkanals 1, 2 vorbeilaufen. Dabei ist es vorteilhaft, einen Mindestabstand 21 einzuhalten, der nicht kleiner als etwa 1/8 der Leitkanal­ breite an der Einmündungsstelle des jeweiligen Düsenkanals ist. Als besonders vorteilhaft hat sich dabei in vie­ len Fällen eine Anordnung gemäß Fig. 4 erwiesen, bei der die Achsen der Düsenkanäle 10 parallel zu den jeweils angren­ zenden Querwandflächen verlaufen.

Die beschriebene Anordnung der Düsenkanäle 10 hat zur Folge, daß eine kräftige Förderkomponente in Längsrichtung des Faserleitkanals 1, 2 entsteht, und außerdem der Faserstrom im Kanal in Rotation - etwa entsprechend den Pfeilen 16 und 17 - versetzt wird. Dabei ist es vorteilhaft, die Dreh­ richtung so zu wählen, daß sie der Drehrichtung des in der sogenannten Fadenbildungslinie entstehenden Fadens entspricht.

Für die angestrebte Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Länge 23 des Leit­ kanaleinsatzes 5 und damit des Beschleunigungsabschnittes 1 abhängig von der mittleren Länge und der Art der zu verarbeiten­ den Fasern festgelegt wird. Als besonders geeignet hat sich eine Länge des Leitkanaleinsatzes 5 erwiesen, welche dem 0,4- bis 2-fachen, vorzugsweise dem 0,7- bis 1,5-fachen der mittleren zu verarbeitenden Faserlänge entspricht.

Vorzugsweise weisen die Düsenkanäle 10 eines Leitkanaleinsatzes 5 gleichen Durchmesser 18 auf. Dieser liegt zweckmäßig zwischen etwa 0,4 und 2,5 mm und vorzugsweise zwischen 0,8 und 1,5 mm.

Die Zeichnung stellt zum Zwecke der Erläuterung eine besondere Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar. Andere Ausführungsformen sind jedoch ebenfalls möglich. So können beispielsweise Gehäuse 4 des Beschleunigungsabschnittes 1 und Führungsabschnitt 2 ein einziges Teil bilden, wobei dann der Leitkanaleinsatz 5 von der an die Auflösekammer 3 anschlie­ ßenden Seite her eingeschoben wird. Desgleichen ist es möglich, die Luftkammer 15 in das Gehäuse 4 einzuarbeiten und den Leit­ kanaleinsatz 5 als glattes Einschubteil auszubilden.

Es hat sich erwiesen, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Fadenqualität durch Optimierung der Strömungs­ verhältnisse im Fadenführungskanal bei nur geringem zusätz­ lichen maschinellen Aufwand erheblich verbessert werden kann.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Fa­ serverbund, bei welcher Einzelfasern auf einer bewegten Ober­ fläche oder im Spalt zwischen zwei gegensinnig bewegten Ober­ flächen gesammelt und versponnen werden, und welche mit einem Faserleitkanal zum Führen der zu verspinnenden Einzelfasern von einer Auflösekammer mit Auflösewalze zur Fadenbildungslinie versehen ist, wobei am Faserleitkanal seitlich einmündende, der Erzeugung einer längs und/oder quer zur Faserleitkanalachse ge­ richtete Geschwindigkeitskomponenten und Turbulenzen aufweisen­ den Luftströmung in Förderrichtung dienende Düsenkanäle ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleitkanal in einen Beschleunigungsabschnitt (1) und einen anschließenden Führungsabschnitt (2) unterteilt ist, und daß in dem Beschleu­ nigungsabschnitt (1) eine Aufnahme für einen auswechselbaren Leitkanaleinsatz (5) vorgesehen ist, und daß Leitkanaleinsätze mit unterschiedlich angeordneten und/oder gestalteten Düsenka­ nälen (10) vorhanden sind, deren Winkelstellung so festgelegt ist, daß die Achsen der Düsenkanäle (10) in ihren Verlängerun­ gen (11, 12) auf die Leitkanalinnenwandungen (22) treffen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleitkanal (1, 2) eine Ausnehmung (15) seiner Innenwan­ dung aufweist, welche Ausnehmung mit einem Luftanschluß (6, 7) nach außen versehen ist, und daß Leitkanaleinsätze (5) dieser Ausnehmung dichtend eingepaßt sind, derart, daß sie mit der Leitkanalinnenwandung bündig abschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) sich über den gesamten Umfang des Faserleitkanals (1, 2) erstreckt und der Leitkanaleinsatz - der Querschnittskontur des Faserleitkanals (1, 2) entsprechend - ring­ förmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegange­ nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserleitkanal (1, 2) zwischen Beschleunigungsteil (1) und Führungsteil (2) auf seinem Umfang geteilt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düsenkanäle (10) im wesentlichen in sich diagonal gegenüberliegenden Ecken des mit abgerundeten Ecken versehenen rechteckigen Querschnitts des Beschleunigungsabschnitts (1), einen Winkel von 8 Grad bis 25 Grad zwischen Düsenkanal- (9) und Leitkanallängsachse (24) bildend, angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Winkel (19) für alle Düsenkanäle (10) des aus­ tauschbaren Leitkanaleinsatzes (5) gleich sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Austrittsöffnungen der jeweils diagonal gegenüber­ liegenden Düsenkanäle (10) noch gerade vollständig im Bereich einer Querschnittsseite liegen, ihre jeweiligen Achsen (9) parallel zu der jeweils angrenzenden Wandfläche verlaufen und mit den entsprechenden Projektionen der Leitkanallängsachse (24) einen Winkel (19) von 8 Grad bis 25 Grad bilden.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anstellwinkel (19) der Düsenkanäle (10) 12 Grad bis 20 Grad beträgt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Düsenkanäle (10) jeweils paarweise diagonal gegen­ überliegend angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Länge (23) des austauschbaren Leitkanaleinsatzes (5) dem 0,4- bis 2-fachen der mittleren zu verarbeitenden Faserlänge entspricht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (23) des austauschbaren Leitkanaleinsatzes (5) dem 0,7- bis 1,5-fachen der mittleren zu verarbeitenden Faser­ länge entspricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsenkanäle (10) des Leitkanaleinsatzes (5) die gleichen Durchmesser (18) aufweisen und der Durchmesser (18) 0,4 mm bis 2,5 mm beträgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (18) der Düsenkanäle (10) in dem Leitkanal­ einsatz (5) 0,8 mm bis 1,5 mm beträgt.