DE3519887A1

DE3519887A1 - Spinnvorrichtung zum herstellen eines faserbuendelgarnes

Info

Publication number: DE3519887A1
Application number: DE19853519887
Authority: DE
Inventors: Meiji Kariya Aichi Anahara; Hiroshi Aichi Omori; Kazuo Kariya Aichi Seiki
Original assignee: Toyoda Jidoshokki Seisakusho KK; Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1984-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1985-12-05
Also published as: US4569193A

Description

UHLANDSTRASSE 14 0 · D 7000 STUTTGART 1

A 46 657 b Anmelder: KABUSHIKI KAISHA TOYODA k - 176 JIDOSHOKKI SEISAKUSHO

31. Mai 1985 1, Toyoda-cho 2-chome

Kariya-shi Aichi-ken / Japan

Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Faserbündelgarnes

Die Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Faserbündelgarnes aus einem Faserbündel mit einer ersten und einer zweiten Luft-Wirbeldüse, bei der die erste Wirbeldüse einen ersten Garnkanal aufweist, welcher einen Einlaßbereich, einen engen Kanalbereich, einen weiten Kanalbereich und einen Auslaßbereich mit vorgegebenem Durchmesser an seinem auslaßseitigen Ende umfasst, die in Laufrichtung des. Garns hintereinander angeordnet sind, wobei mindestens eine Düsenöffnung vorgesehen ist, über die in den weiten Kanalbereich ein Luftstrahl einleitbar ist, um in diesem einen ersten Wirbel zu erzeugen, und bei der die zweite Wirbeldüse einen zweiten Garnkanal besitzt, welcher einen Einlaßbereich, einen engen Kanalbereich, eine Öffnung und einen weiten Kanalbereich umfasst, die in Laufrichtung des Garns hintereinander angeordnet sind, wobei mindestens eine Düsenöffnung vorgesehen ist, über die in den weiten Kanal ein Luftstrahl einleitbar ist, um in diesem einen zweiten Wirbel zu erzeugen, dessen Drehrichtung zur Drehrichtung des

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ersten Wirbels in der ersten Wirbeldüse entgegengesetzt ist.

Bei einer Vorrichtung zum Spinnen eines Faserbündelgarnes wird ein Faserbündel, welches kontinuierlich von einer Streckvorrichtung angeliefert wird, in eine Luft-Wirbeldüse eingeführt, in der es mit Hilfe eines dort erzeugten Wirbels gedreht wird, wobei die Drehung später wieder aufgelöst wird, so daß sich ein Faserbündelgarn bildet. Um ein starkes Garn zu erhalten, ist es bei einer solchen Spinnvorrichtung wichtig, erstens die Anzahl der freien Faserenden zu erhöhen und zweitens die freien Faserenden mit einem größeren Ümschlingungswinkel fest um den Kernteil des Garnes zu schlingen. Es ist jedoch sehr schwierig, diese beiden Forderungen bei Einsatz einer einzigen Wirbeldüse zu erfüllen. Zum Erhöhen der Anzahl der freien Faserenden muß nämlich der dem Faserbündel erteilte Falschdraht so weit unterdrückt werden, daß er nicht aufwärts wandert und in die Nähe des Klemmspalts zwischen den Lieferwalzen des Streckwerks gelangt. Wenn jedoch dem Faserbündel eine große Anzahl von Drehungen erteilt wird, so daß die freien Faserenden fest um den Kernteil herumgeschlungen werden, dann kann das Aufwärtswandern der Drehung nicht ausreichend unterdrückt werden, so daß die Tendenz besteht, daß sie den Klemmspalt zwischen den Lieferwalzen erreicht.

Zur Lösung dieses Problems wird in der veröffentlichten JP-Gebrauchsmusteranmeldung 55-20773 eine Spinnvor-

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richtung vorgeschlagen, bei der zwei Wirbeldüsen vorgesehen sind, die in einer Linie hintereinander auf der Auslaßseite eines Streckwerks angeordnet sind und die Wirbel mit entgegengesetztem Drehsinn erzeugen, wobei am auslaßseitigen Ende der ersten Wirbeldüse ein Rohr zum Auflösen der Drehung vorgesehen ist. Insbesondere erzeugt die erste Wirbeldüse in dem Garn einen Ballon, wodurch das Garn kräftig in Kontakt mit dem Rohr zum Auflösen der Drehung gebracht wird. Dieser Kontakt unterdrückt das Aufsteigen von Drehungen von der zweiten Wirbeldüse, so daß diese Drehungen nicht den Klemmspalt der Ausgangswalzen des Streckwerks erreichen können. Die betrachtete vorbekannte Spinnvorrichtung hat den Nachteil, daß wegen der Anordnung der beiden Wirbeldüsen auf einer Linie die Abluft der ersten Wirbeldüse auf die vordere Stirnfläche der zweiten Wirbeldüse auftrifft und Turbulenzen verursacht, die zu einem instabilen Lauf des Garnes und zu Funktionsstörungen der zweiten Wirbeldüse führen.

Bei einer anderen, aus der JP-AS 57/55809 bekannten Spinnvorrichtung sind zwei Wirbeldüsen, welche Wirbel mit entgegengesetztem Drehsinn erzeugen, unter einem Winkel zueinander angeordnet, so daß sich im Laufweg des Garns ein Bogen ergibt. Diese Vorrichtung löst zwar das Problem der Schwingungserzeugung im Garn durch die Abluft der ersten Wirbeldüse; dabei ergibt sich jedoch ein anderer Nachteil. Da die Achsen der

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Garnkanäle der beiden Wirbeldüsen sich im Auslaßbereich der ersten Wirbeldüse schneiden, wandern nämlich das Garn beim Einfädelvorgang zu Beginn des Spinnvorganges geradlinig längs der Achse der ersten Wirbeldüse weiter, so daß es schwierig wird, das vordere Garnende in die zweite Wirbeldüse einzuführen. Insgesamt ergeben sich also Probleme beim Anfahren. Da der Laufweg des Garns außerdem in der Nähe des Auslaßbereichs der ersten Wirbeldüse gekrümmt ist, wird der von der ersten Wirbeldüse erzeugte Wirbel in diesem Bereich gestört, derart, daß das Garn kräftig in Kontakt mit einer Seite der Innenwand gedrückt wird, wodurch letztlich die angestrebte Falschdrahterzeugung durch die erste Wirbeldüse geschwächt wird. Schließlich ist es bei einer Spinnvorrichtung der betrachteten Art auch schwierig, beim Ansetzen des Garns ein Garnende vom Auslaßende der zweiten Wirbeldüse durch diese hindurch in die erste Wirbeldüse einzuführen. Bei einer weiteren, aus der JP-AS 56-52133 bekannten Spinnvorrichtung sind zwei Wirbeldüsen über ein Verbindungsstück miteinander verbunden, in dem eine Kammer vorgesehen ist, welche in Laufrichtung des Garns vorne..· und hinten durch zu den Stirnflächen der Wirbeldüsen parallele Flächen begrenzt wird. Bei dieser bekannten Spinnvorrichtung wird das Anspinnen erleichtert. Andererseits ist das Anspinnen immer noch relativ schwierig, da der Luftstrom, welcher verwendet wird, um das Garnende von hinten in die zweite Wirbeldüse hineinzutragen, im Bereich des Verbindungsstückes schnell

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aufgefächert wird. Außerdem besteht die Tendenz, daß sich Faserflug- und Schmutzpartikel rings um die Auslaßöffnung der ersten Wirbeldüse ablagern und zu Unregelmäßigkeiten, insbesondere zu Noppen am fertigen Garn führen.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vorstehend aufgeführten Nachteile der vorbekannten, mit zwei Wirbeldüsen arbeitenden Spinnvorrichtungen zu vermeiden und insbesondere ein instabiles Laufen des Garns und eine Verschlechterung der Funktion der zweiten Wirbeldüse aufgrund der Abluft von der ersten Wirbeldüse zu verhindern, wie sie bei zwei auf einer geraden Linie liegenden Wirbeldüsen eintritt. Gleichzeitig sollen eine Verschlechterung der Funktion der ersten Wirbeldüse und Schwierigkeiten beim Einfädeln eines Garnendes aufgrund der Krümmung des Garnlaufweges und aufgrund des Garnkontaktes mit der Wand der ersten Wirbeldüse vermieden werden. Auch die Schwierigkeiten beim Ansetzen eines Garns sollen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Spinnvorrichtung der eingangs angegebenen Gattung durch die Merkmale des Kennzeichenteils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung ist dar Zwischenraum zwischen den beiden Wirbeldüsen vorzugeweise keilförmig, insbesondere keilstumpfförmig.

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Da das Faserbündel bei einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung nach dem Passieren der ersten Wirbeldüse beim Durchlaufen der zweiten Wirbeldüse in kräftigem Kontakt mit einer Seitenwand des Einlaßbereichs derselben gehalten wird, ergibt sich der Vorteil, daß das Aufwärtswandern der dem Faserbündel durch die zweite Wirbeldüse erteilten Drehung im Kontaktbereich unterdrückt wird. Weiterhin kann das Faserbündel durch die erste Wirbeldüse im Bereich der Mittelachse derselben hindurchwandern, wodurch sich eine verringerte Störung des Wirbels ergibt, so daß dem Faserbündel in der ersten Wirbeldüse wirksam ein Falschdraht erteilt werden kann. Dabei wirkt der Wirbel in der ersten Wirbeldüse derart auf das Faserbündel ein, daß eine dem Faserbündel von der zweiten Wirbeldüse erteilte Drehung aufgelöst wird. Diese erleichtert eine Verringerung der Anzahl von Drehungen des Kernteils des Faserbündels, wodurch wiederum die Anzahl der Fasern mit freien Faserenden erhöht wird. Weiterhin werden die freien Faserenden entgegengesetzt zum Kernteil gedreht, so daß die äußeren Fasern um den Kernteil mit einem Drehwinkel herumgeschlungen werden, der zum Drehwinkel des Kernteils entgegengesetzt ist. Dieses in entgegengesetzter Richtung erfolgende Herumschlingen der freien Faserenden um den Kernteil fördert die Bildung einer starken Garnstruktur, nachdem das Faserbündel die zweite Wirbeldüse passiert hat. Aufgrund des keilförmigen Zwischenraums zwischen den Wirbeldüsen wird die vom auslaßseitigen Ende der ersten Wirbeldüse austretende

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Abluft im Zwischenraum gleichmäßig aufgefächert und übt keinen nachteiligen Einfluß auf das laufende Garn und die Funktion der zweiten Wirbeldüse aus. Dieser Effekt wird bei einem keilstumpfförmigen Zwischenraum noch weiter verbessert, und die Ablagerung von Faserflug und SchmutzpartikeIn im Zwischenraum wird vermieden. Weiterhin kann das Einführen eines Garnendes von der zweiten Wirbeldüse in das auslaßseitige Ende der ersten Wirbeldüse beim Garnansetzen schnell und zuverlässig durchgeführt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie A-A in dieser Figur;

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie B-B in dieser Figur;

Fig. 4 einen Teil-Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

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Fig. 5 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie C-C in dieser Figur;

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Linie D-D in dieser Figur;

Fig. 7 eine der Darstellung gemäß Fig. 6 entsprechende Querschnitts-Darstellung für ein drittes abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 8 einen Teil-Querschnitt durch eine vierte abgewandelte Ausführungs-

..". _ form einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 9 einen Teil-Querschnitt durch eine fünfte abgewandelte Ausführungsform einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 10 eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Einlaßbereichs einer zweiten Wirbeldüse einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

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Fig. 11 einen Teil-Längsschnitt durch eine

sechste abgewandelte Ausführungsform einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 12 einen Teil-Längsschnitt durch eine siebte abgewandelte Ausführungsform einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 13 einen Teil-Längsschnitt durch eine achte abgewandelte Ausführungsform einer Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 14 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 13 längs der Linie E-E in dieser Figur;

Fig. 15 einen Längsschnitt bzw. Teil-Längsbis schnitte durch weitere abgewandelte Fig. 19 Ausführungsformen von Spinnvorrichtungen gemäß der Erfindung.

Im einzelnen zeigt Fig. 1,daß in Laufrichtung eines Faserbündels (von links nach rechts) hinter den Ausgangswalzen 1 eines Streckwerks (nicht dargestellt) für das Verstrecken einer Lunte zu einem flachen Faserbändchen eine erste Wirbeldüse 2 angeordnet ist. Eine

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zweite Wirbeldüse 3 ist stromabwärts von der ersten Wirbeldüse 2 angeordnet, und zwar unter einem solchen Winkel, daß sich zwischen den benachbarten Stirnflächen der Wirbeldüsen 2,3 ein keilförmiger Zwischenraum S ergibt. Ferner ergibt sich für eine gedachte Verbindungslinie L zwischen dem Mittelpunkt des auslaßseitigen Endes eines engen Kanalbereichs 5 der ersten Wirbeldüse 2 und dem Mittelpunkt des einlaßseitigen Endes eines engen Kanalbereichs 6 der dritten Wirbeldüse 3 ein solcher Verlauf, daß die Linie L einen Auslaßbereich 7 der ersten Wirbeldüse 2 passiert, ohne die Innenwand des Auslaßbereichs 7 zu berühren.

Die einander gegenüberliegenden Stirnflächen 8,9 der beiden Wirbeldüsen 2 und 3 verlaufen jeweils senkrecht zur Längsachse der zugeordneten Wirbeldüse 2 bzw. 3, und der Zwischenraum S besitzt in einer die Längsachse der Wirbeldüse 2 enthaltenden Ebene eine keilförmige Gestalt. Vorzugsweise hat der Zwischenraum S die Form eines an der Spitze gekappten Keilstumpfs, wobei ein Stirnflächenbereich 9a der Stirnfläche 9 der Wirbeldüse 3 mit dem Umfang des Auslaßbereichs 7 der ersten Wirbeldüse 2 fluchtet (bzw. tangential zu diesem verläuft) und senkrecht zum Rest der Stirnfläche 9 sowie parallel zur Achse der Wirbeldüse 3 angeordnet ist. Der Zwischenraum S ist im übrigen, wie dies aus Fig.5 und 6 deutlich wird, an beiden Seiten - in Fig. 1 vorn und hinten bezüglich der Zeichenebene - offen. Der Zwischenraum S kann jedoch gemäß Fig. 7 auch ein Keil-

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stumpf sein, welcher symmetrisch zu der die Achsen der Düsen 2 und 3 enthaltenen Ebenen verläuft und durch Seitenwände begrenzt ist, so daß sich im Querschnitt eine U-förmige Begrenzung des Zwischenraums S ergibt. Die Begrenzung kann aber auch C-förmig bzw. bogenförmig sein.

Aufgrund der vorstehend erläuterten Begrenzung des Zwischenraums haben Faserflug und Schmutzpartikel, welche zusammen mit der Abluft aus der ersten Wirbeldüse 2 austreten, die Tendenz> in eine bestimmte Richtung zu fliegen, wo sie leicht abgesaugt werden können. Es ist nicht erforderlich, daß der die innere Endfläche des Keilstumpfes definierende Stirnflächenbereich 9a tangential am. Umfang des Auslaßbereichs 7 der ersten Wirbeldüse 2 angrenzt, da ein Abstand bis zum halben Durchmesser D des Auslaßbereichs 7 zulässig ist, wie dies aus Fig. 8 deutlich wird.

Andererseits ist es für ein einfacheres Einfädeln eines Garnendes in den Auslaßbereich 7 der ersten Wirbeldüse 2 - das anzusetzende Garnende wird beim Ansetzvorgang zusammen mit einem Luftstrom vom ausgangsseitigen Ende der zweiten Wirbeldüse 3 zugeführt vorteilhaft, wenn der Stirnflächenbereich 9a den Zwischenraum zwischen dem Umfang des Auslaßbereichs 7 der ersten Wirbeldüse 2 und dem Einlaßbereich 4 der zweiten Wirbeldüse 3 in kontinuierlicher Weise überbrückt, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist. Diese Aus-

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gestaltung wird bevorzugt, da in diesem Fall der Luftstrom für den Transport des anzusetzenden Garnendes nicht yerwirbelt wird und "folglich die Tendenz hat, das Garn nach dem Verlassen der zweiten Wirbeldüse geradlinig in den Auslaßbereich 7 der ersten Wirbeldüse 2 zu transportieren.

Der Abstand zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen 8 und 9 wird in der Weise bestimmt, daß das zwischen den Stirnflächen 8,9 liegende Teilstück der Verlängerung der Mittelachse der ersten Wirbeldüse 2 größer als der Durchmesser D des Auslaßbereichs 7 ist. In diesem Zusammenhang ist zu beachten,--daß es nicht'stets erforderlich ist, daß die Stirnflächen 8,9 senkrecht zu der Mittelachse der jeweils zugeordneten Wirbeldüse 2 bzw. 3 verlaufen. Gewisse Modifikationen sind zulässig, vorausgesetzt, daß der Abstand zwischen den Stirnflächen 8,9 zum äußeren Ende des Spalts S hin zunimmt.

Bei der Bestimmung des Winkels zwischen den Wirbeldüsen 2 und 3 ist es wichtig, daß die Verlängerung der Mittelachse der ersten Wirbeldüse 2 das einlaßseitige Ende des einlaßseitigen Kanalbereichs 4 der zweiten Wirbeldüse 3 schneidet. Vorzugsweise schneidet die Mittelachse der ersten Wirbeldüse 2 die Achse der zweiten Wirbeldüse 3 in der Ebene der Stirnfläche 9 derselben, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Der Schnittpunkt der Achsen kann jedoch auch innerhalb

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des einlaßseitigen Kanalbereichs 4 der zweiten Wirbeldüse 3 liegen, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In diesem Fall wird die Saugwirkung der zweiten Wirbeldüse auf das zu behandelnde Faserbündel beim Spinnvorgang erhöht/ und der Kontakt des Faserbündels mit der Innenwand des einlaßseitigen Karialbereichs 4 wird verstärkt, was zu einer stabilen GarnquaJLität führt. Ferner kann der Schnittpunkt der Achsen auch außerhalb des Kanalbereichs 4 liegen, vorausgesetzt, daß die Verlängerung der Mittelachse der ersten Wirbeldüse 2 das einlaßseitige Ende des Kanalbereichs 4 der zweiten Wirbeldüse 3 an irgendeiner Stelle schneidet.

Wie Fig. 1.zeigt, "besitzt die-erste Wirbeldüse 2 einen Garnkanal mit einem Einlaßbereich 10 in Form eines Kegelstumpfes, mit einem engen Kanalbereich 5 kleinen Durchmessers, mit einem weiten Kanalbereich 11 und mit einem Auslaßbereich 7, wobei, die Elemente des Garnkanals in Laufrichtung des Garns von der Einlaßseite zur Auslaßseite hintereinander- angeordnet sind. Stromaufwärts von dem weiten Kanalbereich 11, d.h. in der Nähe eines Übergangs von dem engen Kanalbereich 5 in den weiten Kanalbereich 11, sind zwei Düsenöffnungen 13 vorgesehen, welche an ihrem äußeren Ende jeweils mit einem Druckluftkanal 12 in Verbindungs stehen, der in der ersten Wirbeldüse 2 vorgesehen und seinerseits mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) verbunden ist. Das andere Ende der Düsenöffnungen 13 endet jeweils im weiten Kanalbereich 11, wobei die Achse der

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Düsenöffnungen 13, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, gegenüber der Mittelachse des Garnkanals derart versetzt ist, daß in dem weiten Kanalbereich 11 ein Wirbel erzeugt wird. Außerdem sind die Düsenöffnungen 13 gemäß Fig. 1 schräg nach hinten - in Laufrichtung des Garns - geneigt. Um den Garndreheffekt in der ersten Wirbeldüse 2 zu verbessern,.müssen die Innenwände des Kanalbereichs 11 und des Auslaßbereichs 7 so glatt wie "möglich sein, damit sich eine möglichst geringe Oberflächenreibung ergibt. Während die einlaßseitige Stirnfläche der Wirbeldüse 2, welche den Ausgangswalzen 1 gegenüberliegt, beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 entsprechend der Walzenform gewölbt ist, kann auch eine andere geeignete Stirnflächenform gewählt werden, beispielsweise eine Keil- oder Zylinderform parallel zu den Drehachsen der Ausgangswalzen 1, um ^: das angelieferte Faserbändchen zuverlässig in den Garnkanäl der ersten Wirbeldüse 2 einzuführen. Der Einlaßbereich 10 ist kegelstumpfförmig und derart ausgebildet, daß er sich, ausgehend von dem engen Kanalbereich 5,in Richtung auf die Ausgangswalzen 11 erweitert. Der Einlaßbereich 10 hat seine größte Breite angrenzend an die Ausgangswalzen 1, wobei die Breite von der Garnnummer des herzustellenden Garns abhängt, wobei jedoch Abmessungen von 6 bis 12 mm bevorzugt werden. Wie Fig. 10 zeigt, kann der Einlaßbereich 10 auch eine abgeflachte Form aufweisen, wobei die Höhe des Einlaßbereichs 10 über die gesamte Breite desselben gleich bleibt.

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Der enge Kanalbereich 5 hat einen konstanten Durchmesser von 1/3 bis 2/3 der Breite des weiten Kanalbereichs 11. Die Funktion des engen Kanalbereichs 5 besteht darin, die Drehwirkung des Ringwirbels/ der in dsm Kanal 11 durch die aus den Düsenöffnungen 13 austretende Luft erzeugt wird, gegen Störungen durch •eine angesaugte' Luftströmung; vom Einlaßbereich 10 zu schützen und dadurch eine wirksame Drehung des Faserbündels zu gewährleisten. Außerdem dient der Kanalbereich 5 dazu, die Saugluft dem zentralen Bereich des Ringwirbels zuzuführen und dadurch die Saugwirkung der Saugströmung zu erhöhen. Der Durchmesser d1 des engen Kanalbereichs 5 berechnet sich vorzugsweise nach folgender -Gleichung: d -1 ■= D - 2 χ d 2, wobei D = Durchmesser des weiten Kanalbereichs 11 der ersten Wirbeldüse 2 und d 2 = Durchmesser der Düsenöffnung 13 am weiten Kanalbereich 11: Aus den vorstehend angegebenen Gründen ist der Durchmesser des engen Kanalbereichs 5 nicht notwendigerwexse ein konstanter Wert d 1 über die gesamte Länge desselben; vielmehr kann im stromaufwärts liegenden Bereich ein größerer Durchmesser vorhanden sein, vorausgesetzt, daß das auslaßsei tige Ende des engen Kanalbereichs 5 angrenzend an den weiten Kanalbereich 11 den vorstehend definierten Durchmesser d 1 hat. Da der vorstehend erwähnte Ringwirbel stärker gestört wird und da mehr Drehenergie verloren geht, wenn die aus dem engen Kanalbereich 5 austretende Saugluftströmung aufgefächert wird, was dann der Fall ist, wenn das innere Ende der Düsen-

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Öffnungen 13 weit vom auslaßseitigen Eride des engen Kanalbereichs 5 entfernt ist, sollte das auslaßseitige Ende des engen Kanalbereichs 5 so dicht wie möglich am inneren Ende der Düsenöffnungen 13 liegen. Um diese bevorzugte gegenseitige Positionierung des engen Kanalbereichs 5 und der Düsenöffnungen zu erreichen, kann das Ende des engen Kanalbereichs 5 in den weiten Kanalbereich 11 vorspringen. In diesem Fall soll die Außenfläche des engen Kanalbereichs 5 mit einem Winkel von mehr als 60°, bezogen auf die Achse des Garnkanals, in den weiten Kanalbereich 11 hineinkonvergieren. Wenn der Konuswinkel der äußeren Wand des vorspringenden Endes des engen Kanalbereichs 5 bezüglich der Achse des Garnkanals kleiner ist als 60°, dann wird der Umfang des auslaßseitigen Endes des engen Kanalbereichs zu einer scharfen Kante, bei der die Tendenz besteht, daß sie durch die Reibung des Faserbündels an der Innenwand des engen Kanalbereichs 5 schnell verschlissen bzw. abgetragen wird.

Nachstehend soll nunmehr die zweite Wirbeldüse 3 näher erläutert werden. Der Garnkanal der Düse 3 umfasst einen Einlaßbereich 4, einen engen Kanalbereich 14, eine Öffnung 6, einen weiten Kanalbereich 15 und einen Auslaßbereich 16. Mehrere Düsenöffnungen 17, beispielsweise zwei bei dem in Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, münden in den weiten Kanalbereich 15 und sind gegenüber dessen Achse zur Erzeugung eines Wirbels versetzt. Dabei ist zu beachten, daß die

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Drehrichtung des Wirbels im. weiten Kanalbereich 15 zu derjenigen des Wirbels im weiten Kanalbereich 11 der ersten Wirbeldüse 2 entgegengesetzt ist. Ferner sind die Düsenöffnungen 17 in Laufrichtung des Faserbündels schräg geneigt und stehen an ihrem äußeren Ende mit einem Druckluftkanal 18 im Düsenkörper der Düse 3 in Verbindung. Der Druckluftkanal 18 ist seinerseits, ähnlich wie bei der ersten Wirbeldüse 2, mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) · verbunden. Nachstehend soll eine nähere Erläuterung derjenigen Elemente der zweiten Wirbeldüse 3, welche den Elementen der ersten Wirbeldüse 2 entsprechen/ weggelassen werden, und es soll nur auf die-verschiedenen Merkmale der zweiten Wirbeldüse 3 eingegangen werden. Der Einlaßbereich 4 der zweiten Wirbeldüse 3 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und erweitert sich schwach stromaufwärts. Der Konuswinkel des Einlaßbereichs 4 ist dabei kleiner als derjenige des Einlaßbereichs 10 der ersten Wirbeldüse 2, da der Einlaßbereich 4 der zweiten Wirbeldüse 3 bereits ein von der ersten Wirbeldüse 2 gedrehtes Faserbündel empfängt bzw. umgekehrt, da der Einlaßbereich 10 der ersten Wirbeldüse 2 das noch nicht gedrehte, flache Faserbändchen aufnehmen muß. Wenn der Einlaßbereich 4 zu weit ist, dann hat die Abluft aus der ersten Wirbeldüse 2 die Tendenz, durch den Einlaßbereich 4 in den Garnkanal der zweiten Wirbeldüse 3 einzutreten und deren Funktion zu beeinträchtigen. Folglich kann der Einlaßbereich 4 mit dem engen Kanalbereich 14 in der Weise zusammengefasst werden, daß

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er entweder denselben Durchmesser wie der enge Kanalbereich oder einen etwas größeren Durchmesser hat, und der Umfang des einlaßseitigen Endes des Einlaßbereichs 4 kann bogenförmig abgerundet sein. In diesem Fall entspricht der Bereich mit der abgerundeten Wand dem sogenannten Einlaßbereich 4. Die Öffnung 6 hat den kleinsten Durchmesser aller Teile des Garnkanals der zweiten Wirbeldüse 3, wie dies aus Fig. 1 deutlich wird. Die Öffnung kann jedoch mit dem engen Kanalbereich 14, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, zusammengefasst sein und denselben Durchmesser wie dieser Kanalbereich· haben, der mit dem"Einlaßbereich 4 verbunden ist, welcher in Laufrichtung des Garns steil konvergiert. Andererseits können·gemäß Fig. 12 die drei Bereiche 6, 14 und 4 zusammengefasst werden und denselben Durchmesser haben, wobei jedoch das Einlaßende des Einlaßbereichs 4 abgerundet ist. Bei der vorstehend beschriebenen Situation wird ein anzusetzendes Garnende vom Auslaßbereich 16 der zweiten Wirbeldüse 3 zusammen mit einer Saugströmung stabil in den Auslaßbereich 7 der ersten Wirbeldüse 2 eingeführt, wenn ein Ansetzvorgang stattfindet.

Eine rauhe Oberfläche der Innenwand des Garnkanals erhöht den Reibungswiderstand der Wand für das Faserbündel und verstärkt damit das Fixieren der um den Kernteil des Faserbündels herumgeschlungenen freien Faserenden, da eine Drehung des Faserbündels hierdurch energisch verhindert wird und folglich eine

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abrupte Auflösung des Falschdrahts in dem Faserbündel erfolgt. Die rauhe Oberfläche kann beispielsweise durch mehrere kleine Vorsprünge gebildet werden, die in einem gewissen Bereich der Innenwand des Garnkanals vorgesehen sind, oder durch mehrere Schlitze 19, die wendelförmig oder parallel bezüglich der Achse des Garnkanals angeordnet sind, wie dies in Fig. 13 und 14 gezeigt ist. Der Auslaßbereich 16 erweitert sich vorzugsweise in Laufrichtung des Garns,um ein sanftes Austreten der Abluft aus der zweiten Wirbeldüse zu gewährleisten. Wenn der Auslaß 16 in dieser Weise ausgebildet ist, müssen die Düsenöffnungen nicht in Laufrichtung des Garns geneigt sein, sondern können, wie bereits erwähnt, im wesentlichen senkrecht zur Achse des Garnkanals verlaufen.

Bei der in der vorstehend beschriebenen Weise konstruierten Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung wird von den Ausgangswalzen 1 des Streckwerks kontinuierlich ein Faserbündel in Form eines flachen Faserbandes zugeführt und in den beiden Garnkanälen durch die Wirkung der beiden mit entgegengesetztem Drehsinn drehenden Wirbel zuerst zusammengedreht und dann wieder aufgedreht, während es durch die Wirbeldüsen 2 und 3 hindurchläuft, wobei ein Faserbündelgarn gebildet wird. Da das Faserbündel durch den Garnkanal läuft und in kräftigem Kontakt mit der Wand des Einlaßbereichs 4 der unter einem Winkel angeordneten zweiten Wirbeldüse 3 gebracht wird, wird verhindert, daß die

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Drehung, die in dem Faserbündel im Bereich der zweiten Wirbeldüse 3 erzeugt wird, stromaufwärts in die erste Wirbeldüse 2 aufsteigt. Außerdem wirkt der in der ersten Wirbeldüse 2 erzeugte Wirbel derart auf das Faserbündel ein, daß Drehungen des Faserbündels, die vom Wirbel in der zweiten Wirbeldüse 3 hervorgerufen werden, aufgelöst werden, wodurch die Anzahl der Drehungen im Kernteil des Faserbündels verringert wird, während gleichzeitig die Anzahl derjenigen Fasern erhöht wird, deren eines Ende in den Kernteil eingebunden ist und deren anderes Ende ein freies Faserende bildet. Der Wirbel in der ersten Wirbeldüse dreht die freien Faserenden in einer Richtung," die zur Richtung der Drehung des Kernteils entgegengesetzt ist, was bewirkt, daß die freien Faserenden um den Kernteil mit einem Drehwinkel herumgewickelt werden, welcher zum Drehwinkel des Kernteils entgegengesetzt ist. Da diese Umschlingungsrichtung der freien Faserenden derjenigen der Oberflächenfasern des fertigen Faserbündelgarns entspricht, wird der ümschlingungseffekt des Garns außerordentlich verstärkt. Da außerdem die Linie L zwischen den Bereichen geringsten Querschnitts der Faserkanäle der beiden Wirbeldüsen 2 und 3 den Auslaßbereich 7 passiert, ohne die Innenwand desselben zu berühren, und da das Faserbündel ständig in Kontakt mit der Innenwand des Einlaßbereichs 4 der zweiten Wirbeldüse 3 steht, befindet sich das Faserbündel nicht in einem kräftigen Kontakt mit der Innenwand des Auslaßbereichs der ersten Wirbeldüse 2, so daß das Faserbündel folglich

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in der ersten Wirbeldüse 2 gleichmäßig von dem Wirbel gedreht werden kann, selbst wenn eine kleinere Luftmenge aus den Düsenöffnungeri -13 (mindestens eine Düsenöffnung) ausgestoßen wird.

Die aus der ersten Wirbeldüse 2 austretende Luft fächert sich in dem keilförmigen Zwischenraum S auf und hat keinen nachteiligen Einfluß auf- die Funktion der zweiten Wirbeldüse 3. Wenn der Zwischenraum als Keilstumpf ausgebildet ist, wie dies vorstehend gezeigt und beschrieben wurde, dann wird der Abluftstrom sofort und gleichmäßig in den gesamten Zwischenraum S aufgefächert und Faserflug und Schmutzpartikel werden zusammen mit der Abluft der ersten Wirbeldüse 2 aus dem Zwischenraum S herausbewegt, ehe sie sich dort absetzen können. Beim Garnansetzen ist es erforderlich, das Garnende in umgekehrter Richtung einzuführen, d.h. von der zweiten Wirbeldüse 3 zur ersten Wirbeldüse 2. Das Garnende wird vom Auslaßbereich 16 zusammen mit einem Luftstrom zum Transportieren des Garnendes in den Garnkanal eingeführt und zum Auslaßbereich 7 der ersten Wirbeldüse 2 weitergeleitet, wobei der Luftstrom durch den Stirnflächenbereich 9a geführt wird. Im Gegensatz dazu kann das führende Ende eines Faserbündels, welches zu Beginn eines Spinnvorganges aus dem Auslaßbereich 7 der ersten Wirbeldüse 2 austritt, glatt in den Einlaßbereich 4 der zweiten Wirbeldüse 3 eingeführt werden, da die Mittelachse der ersten Wirbeldüse 2 das einlaßseitige Ende des Einlaßbereichs 4 der zweiten Wirbeldüse 3 schneidet.

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Die Form des Zwischenraums S ist nicht auf die vorstehend beschriebene und gezeigte Form eines Keilstumpfs beschränkt. Der Zwischenraum kann auch die Form eines einfachen Keils haben, wie dies in Fig. 15, 16 und 17 gezeigt ist, die den Figuren 1, 11 und 13 entsprechen, obwohl die Garnführungsfunktion dieses abgewandelten Ausführungsbeispiels etwas schlechter ist als bei den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen.

Weiterhin können die Einrichtungen zum Verbessern der Abführung der Abluft (Schlitz 19), wie dies in Fig. 17 gezeigt ist, derart ausgeführt werden, daß der Schlitz 19 das auslaßseitige Ende 16 erreicht und mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung steht. Im Querschnitt können die Schlitze bzw. Nuten 19 eine Breite aufweisen, die in Richtung auf den Nutgrund allmählich zunimmt, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Die Nuten 19 können jedoch gemäß Fig. 19 auch eine konstante Breite haben. Die Anzahl der Nuten 19 hängt von ihrer Breite ab, eine größere Anzahl, beispielsweise 6 bis 8, von Nuten mit relativ geringer Breite wird jedoch bevorzugt.

Wie oben ausgeführt, wird gemäß der Erfindung das Aufsteigen der in der zweiten Wirbeldüse erzeugten Drehung des Faserbündels derart unterdrückt, daß die Drehung die erste Wirbeldüse nicht erreicht, was die Bildung von freien Faserenden in dem Faserbündel verstärkt. Die Anordnung der beiden Wirbeldüsen unter einem

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Winkel bewirkt ferner, daß das Faserbündel die erste Wirbeldüse passiert, ohne in kräftigen Kontakt mit der Innenwand derselben zu gelangen', so daß das Faserbündel mit einer relativ geringen, aus den Düsenöffnungen austretenden Luftmenge gedreht werden kann, wobei ein stark umschlungenes bzw. eingebundenes Faserbündelgarn erhalten wird. Wegen des keilförmigen Zwischenraums zwischen den beiden Wirbeldüsen wird ferner die Ablagerung von Schmutzpartikeln und Faserflug in der Nähe des Auslaßbereichs der ersten Wirbeldüse verhindert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Zwischenraum keilstumpfförmig ausgebildet ist, wird das Garnansetzen mit Hilfe eines Garnendes und das - Einführen des Faserbündels vom Ausgang der einen Wirbeldüse in den Einlaß der angrenzenden Wirbeldüse zu Beginn eines Spinnvorgangs erleichtert.

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Claims

HOEGER, STELLRECHT & PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 C · D 70OO STUTTGART 1

A 46 657 b Anmelder: KABUSHIKI KAISHA TOYODA k - 176 JIDOSHOKKI SEISAKUSHO

31. Mai 1985 1, Toyoda-cho 2-chome

Kariya-shi Aichi-ken / Japan

Patentansprüche

1. Spinnvorrichtung zum Herstellen eines Faserbündelgarnes aus einem Faserbündel mit einer ersten und einer zweiten Luft-Wirbeldüse, bei der die erste Wirbeldüse einen ersten Garnkanal aufweist, welcher einen Einlaßbereich, einen engen Kanalbereich, _Λ

einen weiten Kanalbereich und einen Auslaßbereich '4 mit vorgegebenem Durchmesser an seinem auslaßsei- \ tigen Ende umfasst, die in Laufrichtung des Garns hintereinander angeordnet sind, wobei mindestens eine Düsenöffnung vorgesehen ist, über die in den weiten Kanalbereich ein Luftstrahl einleitbar ist, um in diesem einen ersten Wirbel zu erzeugen, und bei der die zweite Wirbeldüse einen zweiten Garnkanal besitzt, welcher einen Einlaßbereich, einen engen Kanalbereich, eine öffnung und einen weiten Kanalbereich umfasst, die in Laufrichtung des Garns hintereinander angeordnet sind, wobei mindestens eine Düsenöffnung vorgesehen ist, über die in den weiten Kanal ein Luftstrahl einleitbar ist, um in diesem einen zweiten Wirbel zu erzeugen, dessen Drehrichtung zur Drehrichtung des ersten Wirbels in der ersten Wirbeldüse entgegengesetzt ist,

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gekennzeichnet durch folgende Merkmale: zwischen der in Laufrichtung des Garns hinteren Stirnfläche (8) der ersten Wirbeldüse (2) und der in Laufrichtung des Garns vorderen Stirnfläche (9) der zweiten Wirbeldüse (3) ist ein Zwischenraum (S) vorgesehen, der sich dadurch ergibt, daß die Wirbeldüsen (2,3) derart angeordnet sind, daß ihre Mittelachsen einen Winkel miteinander einschliessen;

die Mittelachsen der beiden Wirbeldüsen (2,3) schneiden einander im Einlaßbereich (4) der zweiten Wirbeldüse (3);

eine gedachte Linie (L) zwischen dem Mittelpunkt des auslaßseitigen Endes des engen Kanalbereichs (5) der ersten Wirbeldüse (2) und dem Mittelpunkt des einlaßseitigen Endes der Öffnung (6) der zweiten Wirbeldüse (3) geht frei durch den weiten Kanalbereich (11) der ersten Wirbeldüse (2) hindurch ; und

der zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen (8,9) der beiden Wirbeldüsen (2,3) verlaufende Teil der Mittelachse der ersten Wirbeldüse (2) besitzt eine Länge, die größer ist als der Durchmesser (D) des auslaßseitigen Endes des Auslaßbereichs (7) der ersten Wirbeldüse (2).

2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (S) zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen (8,9) der beiden Wirbeldüsen (2,3) keilförmig ausgebildet ist.

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3. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (S) keilstumpfförmig ausgebildet ist.

4. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Stirnflächen (8,9) der beiden Wirbeldüsen (2,3) jeweils in einer zur Mittelachse der zugeordneten Wirbeldüse senkrechten Ebene liegen.

5. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaßbereich (10) der ersten Wirbeldüse (2) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

6. Spinnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (S) symmetrisch zu einer· die Mittelachsen der beiden Wirbeldüsen (2,3) enthaltenden Ebene ausgebildet ist.

7. Spinnvorrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (S) als Keilstumpf ausgebildet und von einem bogenförmig gekrümmten Wandbereich umgeben ist.

8. Spinnvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbereich im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist.

9. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des weiten Kanal-

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bereichs (15) längs des Garnkanals der zweiten Wirbeldüse (3) mehrere Nuten (19)vorgesehen sind.