DE60104160T3

DE60104160T3 - Hohle Führungspindel in einer Vortex Spinnmaschine und Verfahren zu ihrer Anwendung

Info

Publication number: DE60104160T3
Application number: DE60104160T
Authority: DE
Inventors: Koji Deno; Hisakatu Imamura
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2000-04-04
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2021-04-03
Also published as: DE60104160T2; EP1143051B2; US20010025474A1; EP1143051B1; EP1143051A1; DE60104160D1; US6564538B2

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spinnvorrichtung zur Herstellung eines Spinnfadens durch Verdrillen von Fasern, die ein Faserband bilden, das aus einem Streckwerk kommt, mittels eines Spinnelements, das aus einem Düsenelement zur Erzeugung eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel zum Spinnen.
Hintergrund der Erfindung
Es sind Spinnvorrichtungen bekannt, die aus einem Düsenelement zur Erzeugung eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel bestehen, die einen Fadendurchgangskanal haben und die einen Faden spinnen, während ein Wirbelluftstrom, der vom Düsenelement erzeugt wird, auf das vordere Ende der hohlen Führungsspindel einwirkt. (Dokument US 5146740 A1 offenbart eine Spinnvorrichtung wie im Oberbegriff der Ansprüche 1, 4 und 8 definiert). Bei solch einer Spinnvorrichtung treten umgedrehte Fasern am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel auf und werden dort mittels des Wirbelstroms, der durch das Düsenelement erzeugt ist, verwirbelt. Dann werden die umgedrehten Fasern, die verwirbelt werden, um ein Faserbündel gewickelt, das in den Fadendurchgangskanal in der hohlen Führungsspindel läuft, so dass ein im Wesentlichen verdrillter Spinnfaden hergestellt wird.
Die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel und der Fadendurchgangskanal sind jedoch so ausgebildet, dass ihr Querschnitt senkrecht zu einer Achse der hohlen Führungsspindel einen kreisförmigen (runden) Querschnitt hat, so dass die umgedrehten Fasern mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in Umfangsrichtung des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel verwirbelt werden. Wenn somit die umgedrehten Fasern mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in Umfangsrichtung verwirbelt werden, wird verhindert, dass die umgedrehten Fasern ungleichmäßig verteilt werden, so dass der Haarigkeitsgrad, der am Spinnfaden auftritt, reduziert wird, und sich somit seine Oberfläche hart anfühlt.
Man hat überlegt, den Druck der aus dem Düsenelement eingeleiteten Druckluft zu reduzieren, um die Wirkungen des Wirbelstroms am hinteren Ende der umgedrehten Fasern zu verringern, so dass das hintere Ende der umgedrehten Fasern die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel verlässt, und so der Haarigkeitsgrad, der am Spinnfaden auftritt, erhöht wird. Wenn jedoch der Druck der Druckluft aus dem Düsenelement reduziert wird, nimmt die Festigkeit des erzeugten Spinnfadens ab, so dass die Faserbruchrate zunimmt und der Spinnwirkungsgrad reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung zielt auf die obigen Probleme ab, und es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, diese Probleme der oben erwähnten Spinnvorrichtung zu lösen, um einen Spinnfaden zu erzeugen, dessen Oberfläche sich weich anfühlt, ohne dass die Fadenfestigkeit verringert wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Um diese Aufgabe zu lösen schafft die vorliegende Erfindung erstens eine Spinnvorrichtung, bestehend aus einem Düsenelement zur Erzeugung eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden Führungsspindel mit einem Fadendurchgangskanal, um einen Spinnvorgang durchzuführen, während der Wirbelstrom, der vom Düsenelement erzeugt wird, auf das vordere Ende der hohlen Führungsspindel einwirkt, wobei der Fadendurchgangskanal am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel so ausgebildet ist, dass er einen nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung zu variieren. Damit nimmt der Haarigkeitsgrad, der am Spinnfaden auftritt zu, so dass die Herstellung eines weichen Spinnfadens mit hoher Haarigkeit ohne Reduzierung der Festigkeit des erzeugten Spinnfadens ermöglicht wird. Außerdem erfordert diese Anordnung keine Änderung des Düsendrucks (des Einblasdrucks) des Düsenelements, so dass es ermöglicht wird, eine optimale Strömungsrate zum spinnen aufrechtzuerhalten. Dies trägt dazu bei, das Problem zu lösen, dass sich die physikalischen Eigenschaften der Fäden in Abhängigkeit von der Fadenzahl oder dergleichen ändern.
Zweitens hat der Fadendurchgangskanal am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel einen seitlich langgestreckten oder elliptischen Querschnitt. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung gleichmäßig zu ändern, um einen Fadenbruch oder dergleichen zu verhindern.
Drittens ist die maximale Länge des Fadendurchgangskanals, der eine nicht kreisförmige Form hat, beginnend von einem Fadendurchgangskanaleinlass, der sich an einer vorderen Endfläche der hohlen Führungsspindel befindet, gleich der mittleren Fasernlänge der ein Faserbündel bildenden Fasern. Dies bedeutet, dass der Fadendurchgangskanal über eine bestimmte Länge vom Fadendurchgangskanaleinlass aus, der sich an der vorderen Endfläche der hohlen Führungsspindel befindet, eine nicht kreisförmige Form hat, und auf diesen nicht kreisförmigen Abschnitt folgt ein kreisförmiger (runder) Abschnitt auf der stromabwärtigen Seite.
Die Länge des nicht kreisförmigen Abschnitts des Fadendurchgangskanals ist gleich der oder kleiner als die mittlere Faserlänge der das Faserbündel bildenden Fasern. Folglich hat nur ein Teil des Faserdurchgangskanals, der in die Verwirbelung der umgedrehten Fasern involviert ist, einen nicht kreisförmigen Querschnitt, während der Teil, der nicht in die Verwirbelung der umgedrehten Fasern involviert ist, einen kreisförmigen Querschnitt hat. Daher kann ein gleichmäßiger Luftstrom durch den Fadendurchgangskanal in der hohlen Führungsspindel aufrechterhalten werden, so dass die Verschlechterung der Qualität des erzeugten Spinnfadens verhindert wird.
Viertens schafft die vorliegende Erfindung eine Spinnvorrichtung, bestehend aus einem Düsenelement zum Erzeugen eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel mit einem Fadendurchgangskanal zur Durchführung eines Spinnvorgangs, während umgedrehte Fasern am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel mittels des Wirbelluftstrom, der vom Düsenelement erzeugt wird, verwirbelt werden, wobei ein Begrenzungsabschnitt zur partiellen Änderung der Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel angeordnet ist, welche Fläche mit den umgedrehten Fasern in Kontakt steht. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung zu ändern. Daher nimmt der Haarigkeitsgrad, der am Spinnfaden auftritt, zu, während eingeschränkt wird, dass gewickelte Fasern gegen den Spinnfaden gespannt werden, ohne dass die Festigkeit des erzeugten Spinnfadens reduziert wird, so dass die Herstellung eines weichen Spinnfadens mit einer hohen Haarigkeit ermöglicht wird. Außerdem fühlt sich ein Stoffprodukt, das aus solchen Spinnfäden gewebt wird, weicher an, und das Drehmoment des Fadens nimmt ab, so dass der Faden während nachfolgender Prozesse zweckmäßiger abgegeben und gefärbt werden kann.
Fünftens sind Abflachungen als Begrenzungsabschnitt an der äußeren Umfangsfläche der hohlen Führungsspindel ausgebildet. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung effektiv zu variieren.
Sechstens sind die Abflachungen als Begrenzungsabschnitt in etwa gleichen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung effektiv zu variieren.
Siebtens sind Vorsprünge bzw. Nuten als Begrenzungsabschnitt an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel ausgebildet. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung effektiv zu variieren.
Achtens schafft die vorliegende Erfindung eine Spinnvorrichtung, bestehend aus einem Düsenelement zur Erzeugung eines Wirbelluftstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel mit einem Fadendurchgangskanal zum Durchführen eines Spinnvorgangs, während umgedrehte Fasern am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel mittels des Wirbelluftstroms, der vom Düsenelement erzeugt wird, verwirbelt werden, wobei ein Bereich am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel, dessen Außenumfangsfläche die umgedrehten Fasern kontaktiert, derart ausgebildet ist, dass sein Querschnitt senkrecht zur Achse der hohlen Führungsspindel nicht kreisförmig ist. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung zu variieren. Daher nimmt der Haarigkeitsgrad, der am Spinnfaden auftritt, zu, während eingeschränkt wird, dass verdrehte Fasern gegen den Spinnfaden gespannt werden, ohne die Festigkeit des erzeugten Spinnfadens zu reduzieren, so dass die Herstellung eines weichen Spinnfadens mit einer hohen Haarigkeit ermöglicht wird. Außerdem fühlt sich ein Stoffprodukt, das aus solchen Spinnfäden gewebt wird, weicher an, und das Drehmoment des Fadens nimmt ab, so dass der Faden während nachfolgender Prozesse zweckmäßiger abgegeben und gefärbt werden kann.
Neuntens schafft die vorliegende Erfindung ein Spinnverfahren zur Durchführung eines Spinnvorgangs, während umgedrehte Fasern am vorderen Ende einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel mittels eines Wirbelstroms, der auf das vordere Ende der hohlen Führungsspindel wirkt, verwirbelt werden, wobei die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel zwangsläufig in Umfangsrichtung geändert wird. Dies erhöht den Haarigkeitsgrad, der am Spinnfaden auftritt, während das Festziehen der gewickelten Fasern gegen den Spinnfaden eingeschränkt wird, ohne dass die Festigkeit des erzeugten Spinnfadens reduziert wird, so dass die Herstellung eines weichen Spinnfadens mit hoher Haarigkeit ermöglicht wird. Außerdem fühlt sich ein Stoffprodukt, das aus solchen Spinnfäden gewebt wird, weicher an, und das Drehmoment des Fadens nimmt ab, so dass der Faden während nachfolgender Prozesse zweckmäßiger abgegeben und gefärbt werden kann.
Zehntens wird die Wirbelgeschwindigkeit durch partielles Begrenzen der Verwirbelung der umgedrehten Fasern am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel in Umfangsrichtung variiert. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung effektiv zu variieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung einer ersten hohlen Führungsspindel einer Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Aufsicht der ersten hohlen Führungsspindel, gesehen von ihrem oberen Ende aus.
3 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Aufsicht der ersten hohlen Führungsspindel in 3, gesehen von ihrem oberen Ende aus.
5 ist eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Aufsicht der ersten hohlen Führungsspindel in 5, gesehen von ihrem oberen Ende aus.
7 ist eine perspektivische Darstellung der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
11 ist eine perspektivische Darstellung noch einer weiteren Ausführungsform der ersten hohlen Führungsspindel der Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine schematische Seitenansicht einer Spinnstelle, die die Spinnvorrichtung bildet.
13 ist ein Vertikalschnitt eines Spinnelements und weiterer Elemente der Spinnvorrichtung.
14 ist in auseinandergezogener Anordnung eine perspektivische Darstellung hohlen Führungsspindel und weiterer Elemente, die die Spinnvorrichtung bilden.
15 ist eine schematische perspektivische Darstellung der ersten hohlen Führungsspindel zur Erläuterung eines Herstellungsprozesses eines Spinnfadens.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand der 1 bis 15 beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt, solange vom Erfindungsgedanken nicht abgewichen wird.
Es wird zunächst die Gesamtanordnung einer Spinnvorrichtung anhand der 12 erläutert. In dieser Figur ist V ein Faserband, das einem Streckwerk D über eine Faserband G zugeführt wird. Das Streckwerk D hat z. B. eine vordere Rolle d1, eine dritte Rolle d2, eine zweite Klemmriemenrolle d3' und eine vordere Rolle d4. Das Faserband V, das vom Streckwerk D gestreckt wird, wird einem später beschriebenen Spinnelement U zugeführt, das ein Faserband V in einen Spinnfaden Y formt. Der Spinnfaden Y durchläuft dann eine Spinnfadenvorschubeinrichtung H, die aus einer Druckrolle h1 und einer Abgaberolle h2 besteht, und ein Reserverohr T, das als Saugrohr ausgebildet ist, einen Fadenreiniger Z und dergleichen und wird auf eine Auflaufspule w3 gewickelt, die von einer Friktionsrolle w1 angetrieben wird und in einem Gabelarm w2 gelagert ist. Die Spinnvorrichtung hat eine große Anzahl von Spinnstellen, die in einer Reihe auf einer Grundplatte angeordnet sind, und von denen jedes aus einem Steckwerk D, dem Spinnelement U, der Spinnfadenvorschubeinrichtung H, dem Reserverohr T, dem Fadenreiniger Z, dem Spulabschnitt W und dergleichen besteht.
Es wird nun das Spinnelement U, das in der oben erwähnten Spinnvorrichtung verwendet wird, anhand der 13 und 14 beschrieben.
N ist ein Düsenelement, und S ist ein nicht drehendes hohles Führungsspindelelement, die von einem Hohlführungsspindel-Stützrahmen F2, der später beschrieben wird, abgestützt ist, wobei das Düsenelement N und das hohle Führungsspindelelement S das Spinnelement U bilden.
Es wird nun das Düsenelement N des Spinnelements U erläutert.
1 ist ein im Wesentlichen zylindrischer Düsenblock mit mehreren Lufteinblasöffnungen 1a in dessen innerer Umfangsfläche in tangentialer Richtung, und 2 ist ein Fasereinführblock, der auf der Seite der vorderen Rolle d4 des Düsenblocks 1 sitzt und eine Fasereinführöffnung 2a und einen Führungsstift 2b hat. 3 ist ein Düsengehäuse, das an einem geeigneten Grundrahmen der Spinnvorrichtung befestigt ist, und der Düsenblock 1, der den Fasereinführblock 2 hat, der an dessen vorderen Ende sitzt, ist in eine Durchgangsöffnung, die in einer Seitenwand 3a ausgebildet ist, die sich auf der Seite der vorderen Rolle d4 des Düsengehäuses 3 befindet, eingesetzt. 4 ist ein Druckluft-Zuführblock, der am Düsenblock 1 befestigt ist, um die Lufteinblasöffnung 1a abzudecken, die im Düsenblock 1 ausgebildet ist, wobei im Druckluft-Zuführblock 4 eine Druckluft-Zuführöffnung 4a für das Zuführen von Druckluft zur Drucklufteinblasöffnung 1a ausgebildet ist, die sich im Düsenblock 1 befindet. 5 und 6 sind in Ringräumen angeordnet, die zwischen dem Düsenblock 1 und dem Düsengehäuse 3 und dem Druckluft-Zuführblock 4 und zwischen dem Düsenblock 1 und dem Druckluft-Zuführblock 4 gebildet sind.
Es wird nun das hohle Führungsspindelelement S des Spinnelements U erläutert.
Das hohle Führungsspindelelement S besteht aus einem hohlen Führungsspindelabschnitt S1, der sich aus einer ersten hohlen Führungsspindel 7 mit einem sich verjüngenden vorderen Ende 7a, das am Düsenblock 1 sitzt und nahe dem Führungsstift 2a des Fasereinführblocks 2 angeordnet ist, und einer zweiten hohlen Führungsspindel 8 zusammensetzt, die aus einem zylindrischen Abschnitt 8a, der an einer Endfläche der hohlen Führungsspindel 7 anliegt, und einer Scheibe 8b aufgebaut ist, die am einen Ende des zylindrischen Abschnitts 8a anliegt, und einem Führungsplattenabschnitt 9, der auf der Seite des Spulabschnitts W der zweiten hohlen Führungsspindel 8 des vorderen hohlen Führungsspindelabschnitts S1 angeordnet ist, wobei der Führungsplattenabschnitt 9 sich aus mehreren Führungsplatten 9a, 9b und 9c zusammensetzt, die in bestimmten Abständen angeordnet sind und Fadendurchgangsöffnungen 9a', 9b' und 9c' haben.
Bei dieser Ausführungsform besteht der Führungsplattenabschnitt 9 aus drei Führungsplatten 9a, 9b und 9c, die als die „erste Führungsplatte 9a”, die „zweite Führungsplatte 9b” und die „dritte Führungsplatte 9c” der Zweckmäßigkeit halber bezeichnet werden; diese Führungsplatten 9a, 9b und 9c sind in der Reihenfolge beginnend mit der der zweiten hohlen Führungsspindel 8 am nächsten liegenden nummeriert. Wie oben beschrieben ist in der ersten Führungsplatte 9a, der zweiten Führungsplatte 9b und der dritten Führungsplatte 9c die Fadendurchgangsöffnung 9a', 9b' bzw. 9c' ausgebildet, und jede hat zwei Bolzenöffnungen 9a'', 9b'' und 9c'' symmetrisch bzgl. der Fadendurchgangsöffnungen 9a', 9b' und 9c'.
Zwei rohrförmige Abstandseinstellzylinder 9d sind zwischen der zweiten hohlen Führungsspindel 8 und der ersten Führungsplatte 9a, und zwei rohrförmige Abstandseinstellzylinder 9e sind in ähnlicher Weise zwischen der ersten Führungsplatte 9a und der zweiten Führungsplatte 9b angeordnet. Weiterhin sind zwei rohrförmige Abstandseinstellzylinder 9f zwischen der zweiten Führungsplatte 9b und der dritten Führungsplatte 9c angeordnet. Die Länge der Abstandseinstellzylinder 9d, 9e und 9f zu variieren ermöglicht es, den Abstand zwischen der zweiten hohlen Führungsspindel 8 und der ersten Führungsplatte 9a, den Abstand zwischen der ersten Führungsplatte 9a und der zweiten Führungsplatte 9b, und den Abstand zwischen der zweiten Führungsplatte 9b und der dritten Führungsplatte 9c richtig einzustellen.
Ein hinterer hohler Führungsspindelabschnitt S2 besteht aus einem Saugelement 11 und einem Führungszylinder 12. Das Saugelement 11 hat einen Zylinder 11b mit einer ersten Düse 11a, die sich zum Führungsplattenabschnitt 9 erstreckt und eine zweite Düse 11c, die in den Zylinder 11b eingesetzt ist und deren vorderes Ende in eine Fadendurchgangsöffnung 11a' der ersten Düse 11a eingreift. Ein Ringschlitz 11d ist zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten Zylinders 11a und der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes der zweiten Düse 11c, die in die Fadendurchgangsöffnung 11a' der ersten Düse 11a eingreift, gebildet. Der Zylinder 11b hat eine darin ausgebildete Druckluft-Zuführöffnung 11e, und ein Verbindungsrohr 11f, das in die Druckluft-Zuführöffnung 11e eingesetzt ist, ist mit einer Druckluftquelle über ein Rohr (in den Zeichnungen nicht gezeigt) verbunden. Der Führungszylinder 12, der eine Fadendurchgangsöffnung 12a hat, ist an der Endfläche des Saugelements 11 auf der Seite des Spulabschnitts W mittels geeigneter Befestigungselemente wie Schrauben und Bolzen (in den Zeichnungen nicht gezeigt) direkt oder über geeignete Verbindungselemente befestigt. Außerdem ist eine Endfläche der Fadendurchgangsöffnung 12a auf der Seite des Spulabschnitts W im Führungszylinder 12 so geformt, dass er sich allmählich nach außen erweitert, um das Einführen eines Führungsfaden (Stammfadens) in den Fadendurchgangskanal 12a für einen Fadenspleißvorgang zu erleichtern, und der Führungszylinder 12 hat einen Kegelstumpfabschnitt 12b, der an der Endfläche auf der Seite der zweiten Düse 11c ausgebildet ist und teilweise in die Fadendurchgangsöffnung 11c' in der zweiten Düse 11c eingereift.
13 ist ein im Wesentlichen C-förmiges Verbindungselement, das so ausgebildet ist, dass es am Zylinder 11b des Saugelements 11 durch Einsetzen eines Endabschnitts 13a in einen Schlitz 11g befestigt wird, der in der äußeren Umfangsfläche des Zylinder 11b des Saugelements 11 ausgebildet ist. Das Saugelement 13 hat einen Schlitz 13a, der in einem zentralen Abschnitt 13b davon ausgebildet ist und in dem das vordere Ende der ersten Düse 11a des oben erwähnten Saugelements 11 eingesetzt ist.
Es wird nun die Montage des hohlen Führungsspindelelements S erläutert.
Der Abstandseinstellzylinder 9d wird zwischen der zweiten hohlen Führungsspindel 8 und der ersten Führungsplatte 9a angeordnet, und der Abstandseinstellzylinder 9e wird zwischen der ersten Führungsplatte 9a und der zweiten Führungsplatte 9b angeordnet. Außerdem wird der Abstandseinstellzylinder 9f zwischen der zweiten Führungsplatte 9b und der dritten Führungsplatte 9c angeordnet, und ein Rohrelement 10 wird zwischen der dritten Führungsplatte 9c und dem Verbindungselement 13 angeordnet. Dann werden Bolzen 14 in die beiden Bolzenöffnungen 13d eingesetzt, die durch den Schlitz 13c im zentralen Abschnitt 13b des Verbindungselements 13 angeordnet sind, und durch das Rohrelement 10, die Bolzenöffnungen 9c'' in der dritten Führungsplatte 9c, den Abstandseinstellzylinder 9f, die Bolzenöffnungen 9b'' in der zweiten Führungsplatte 9b, den Abstandseinstellzylinder 9e, die Bolzenöffnungen 9a'' in der ersten Führungsplatte 9a und den Abstandseinstellzylinder 9d in dieser Reihenfolge geführt. Danach wird das vordere Ende der Bolzen 14 in die Bolzenöffnungen 8c, die in der Scheibe 8b der zweiten hohlen Führungsspindel 8 ausgebildet sind, geschraubt, um dadurch die zweite hohle Führungsspindel 8, den Führungsplattenabschnitt 9, das Rohrelement 10 und das Verbindungselement 13 zu verbinden. Dann wird der Endabschnitt 13a des Verbindungselements 13 in den Schlitz 11g eingesetzt, der in der äußeren Umfangsfläche des Zylinders 11b des Saugelements 11 ausgebildet ist, um die zweite hohle Führungsspindel 8, den zweiten Führungsplattenabschnitt 9, das Rohrelement 10 und das Verbindungselement 13, die, wie oben erwähnt, zusammengesetzt sind, am Zylinder 11b des Saugelements 11 zu befestigen.
F1 ist ein Tragrahmen, der an der Grundplatte befestigt ist, in dem eine Öffnung f1 ausgebildet ist, in die das hohle Führungsspindelelement S eingesetzt werden kann. Außerdem sind eine geeignete Anzahl (bei der Ausführungsform drei) Bolzendurchgangsöffnungen f2 in die Öffnung f1 ausgebildet.
F2 ist ein etwa scheibenförmig gebildeter Hohlführungs-Tragblock mit einer Durchgangsöffnung f3 in der Mitte und Hülsen f4, die jeweils eine Gewindeöffnung f4' aufweisen.
Die erste hohle Führungsspindel 7 des hohlen Führungsspindelelements S ist mit ihrem Abschnitt 7d großen Durchmessers in die Durchgangsöffnung f3 im Wesentlichen bis zu deren Mitte eingesetzt, wobei die Durchgangsöffnung f3 in der Mitte des Hohlführungsspindel-Tragblocks F2 ausgebildet ist, und der Abschnitt 7d großen Durchmessers ist daran mittels geeigneter Befestigungselemente wie Bolzen befestigt.
Sobald die zweite hohle Führungsspindel 8, der Führungsplattenabschnitt 9, das Rohrelement 10, das Verbindungselement 13, das Saugelement 11 und der Führungszylinder 12 in der oben erläuterten Weise zusammengesetzt sind, wird der Zylinderabschnitt 8a der hohlen Führungsspindel 8 in die Durchgangsöffnung f3, die in der Mitte des Hohlführungsspindel-Tragblocks F2 gebildet ist, von der Seite der Hülsen f4 des Hohlführungsspindel-Tragblocks F2 her eingesetzt, und die zweite hohle Führungsspindel 8 wird am Hohlführungsspindel-Tragblock F2 durch geeignete Befestigungselemente wie Bolzen befestigt. Auf diese Weise werden die zweite hohle Führungsspindel 8, der Führungsplattenabschnitt 9, das Rohrelement 10, das Verbindungselement 13, das Saugelement 11 und der Führungszylinder 12 am Hohlführungsspindel-Tragblock F2 befestigt.
Danach wird der Hohlführungsspindel-Tragblock F2 mit dem daran befestigten hohlen Führungsspindelelement S am Tragrahmen F1 durch Einsetzen des Hohlführungsspindel-Tragblocks F2 in eine Öffnung 3c im Düsengehäuse 3 in der Weise befestigt, dass die Endfläche eines Endflansches 3b des Düsengehäuses 3 an der Endfläche des Hohlführungsspindel-Tragblocks F2 angreift, Einsetzen von Bolzen in die Bolzendurchgangsöffnungen f2 im Tragrahmen F1 und Herstellen einer Schraubverbindung der vorderen Abschnitte der Bolzendurchgangsöffnungen f2 über Schraubenfedern 16 mit den Gewindeöffnungen f4' des Hohlführungsspindel-Tragblocks F2.
Das hohle Führungsspindelelement S, das am Tragrahmen F1 über den Hohlführungsspindel-Tragblock F2 befestigt ist, ist so ausgebildet, dass eine Ausrichtung der Mittellinien der Fadendurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7, der Fadendurchgangsöffnung 8d in der zweiten hohlen Führungsspindel 8, der Fadendurchgangsöffnung 9a in der ersten Führungsplatte 9a, der zweiten Fadendurchgangsöffnung 9b' in der zweiten Führungsplatte 9b, der Fadendurchgangsöffnung 9c' in der dritten Führungsplatte 9c, der Fadendurchgangsöffnung 11a' in der ersten Düse 11a, der Fadendurchgangsöffnung 11c' in der zweiten Düse 11c und der Fadendurchgangsöffnung 12a im Führungszylinder 12 sichergestellt wird. Somit ist im hohlen Führungsspindelelement S, das aus der ersten hohlen Führungsspindel 7, der zweiten hohlen Führungsspindel 8, dem Führungsplattenabschnitt 9, dem Rohrelement 10, dem Verbindungselement 13, dem Saugelement 11, dem Führungszylinder und so weiter besteht, das sich verjüngende Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 des hohlen Führungsspindelelements S im Düsenblock 1 und nahe dem Führungsstift 2b des Fasereinführblocks 2 angeordnet, und das Düsenelement N und das hohle Führungsspindelelement S bilden das Spinnelement U.
Die folgende Kurzbeschreibung beschreibt hauptsächlich anhand der 15 einen Prozess zur Herstellung eines Fadens mittels einer Spinnstelle, in der das Spinnelement U angeordnet ist und die sich aus dem Düsenelement N und dem hohlen Führungsspindelelement S zusammensetzt, die wie oben beschrieben aufgebaut sind.
Das gestreckte Faserband V der ersten vorderen Rolle d4 des Streckwerks D wird längs des Umfangs des Führungsstiftes 2b vorgeschoben und dann in den Düsenblock 1 mittels eines Saugluftstroms gesaugt, der nahe der Fasereinführöffnung im Fasereinführblock 2 aufgrund der Wirkung von Luft erzeugt wird, die aus der Lufteinblasöffnung 1a in den Düsenblock 1 eingeleitet wird. Fasern v, die das Faserband V bilden, das in den Düsenblock 1 gesaugt wird, unterliegen nahe dem vorderen Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 der Wirkung eines Wirbelstroms, der aus der Lufteinblasöffnung 1a eingeleitet wird und nahe der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 eine Verwirbelung bewirkt, so dass die Fasern v in Richtung des Wirbelstroms verdrillt werden, während sie sich aus dem Faserband V lösen.
Zusätzlich unterliegen die Fasern v, die das Faserband V bilden, das in den Düsenblock 1 gesaugt wird, nahe dem vorderen Ende 7a der hohlen Führungsspindel 7 der Wirkung des Wirbelluftstroms, der aus der Lufteinblasöffnung 1a eingeleitet wird, und verwirbeln nahe dem Außenumfang des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7, so dass die Fasern v somit verdrillt und zu einem Spinnfaden geformt werden, während sie durch die Fadendurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7, die Fadendurchgangsöffnung 8d in der zweiten hohlen Führungsspindel 8, die Fadendurchgangsöffnung 9a' in der ersten Führungsplatte 9a, die Fadendurchgangsöffnung 9b' in der zweiten Führungsplatte 9b, die Faserdurchgangsöffnung 9c' in der dritten Führungsplatte 9c, die Fadendurchgangsöffnung 11a' in der ersten Düse 11a, die Fadendurchgangsöffnung 11c' in der zweiten Düse 11c und die Fadendurchgangsöffnung 12a im Führungszylinder 12 durchlaufen. Der Faden wird dann mittels der Spinnfadenvorschubeinrichtung H, die aus Druckrolle H1 und der Abgaberolle h2 besteht, zum Spulabschnitt W geleitet.
Wenn die Fasern v, die das Faserband V bilden, in den Fadendurchgangskanal 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7 eingeführt werden, tritt das vordere Ende v1' der Fasern v in die Fadendurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7 ein, und das hintere Ende v1'' der Fasern wird mittels des obigen Wirbelluftstroms auf die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 längs der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes 7a gewickelt, während es längs des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 aufgrund der Wirkung des Wirbelluftstroms verwirbelt. Auf diese Weise werden die Fasern v1 auf das vordere Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 gewickelt und derart gebogen, dass deren vorderes Ende v1' in die Fadendurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7 eintritt, während das hintere Ende v1'' davon längs des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 läuft (diese Fasern werden nachfolgend als „umgedrehte Fasern” bezeichnet) und im Wesentlichen gleichmäßig in Umfangsrichtung des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 verteilt und verfangen sich mit dem mit Echtdraht beaufschlagten Spinnfaden, der durch den oben erwähnten Wirbelstrom verdrillt wird, und werden auf diesen gewickelt. Ein Teil des durch den Wirbelstrom bewirkten Dralls versucht sich in Richtung der vorderen Rolle d4 auszubreiten, jedoch verhindert der Führungsstift 2b des Fasereinführblocks 2 die Ausbreitung, um zu verhindern, dass das Faserband V, das von der vorderen Rolle d4 abgegeben wird, während der Falschdrahtbeaufschlagung in den Faden verdrillt wird.
17 ist eine Luftkammer, die zwischen dem Düsengehäuse 3 und dem Hohlführungsspindel-Tragblock F2 gebildet, die mit einer Luftsaugquelle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) verbunden ist, um Luft mit einem niedrigen Saugdruck anzusaugen, und die während des Spinnens als eine Laufbahn für Luft zu wirken, die aus der Lufteinblasöffnung 1a des Düsenblocks 1 eingeleitet wird, während sie dazu dient, schwebende Fasern oder dergleichen, die in der Luftkammer 17 während des Spinnvorgangs auftreten, anzusaugen und zu entfernen.
Wie oben beschrieben, gelangt, wenn die Fasern v, die das Faserband V bilden, in die Faserdurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7 eingeführt werden, das vordere Ende v1' der Fasern v in die Faserdurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7, und das hintere Ende v1'' der Fasern v wird mittels des Wirbelluftstroms auf die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 längs der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes 7a gewickelt, während es längs des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 in Folge der Wirkung des Wirbelstroms verwirbelt wird. Somit werden die Fasern v1, die auf das vordere Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 derart gewickelt und daran gebogen werden, dass deren vorderes Ende v1' in die Fadendurchgangsöffnung 7b in der ersten hohlen Führungsspindel 7 eintritt, während das hintere Ende v1'' davon längs des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 läuft, im Wesentlichen gleichmäßig in Umfangsrichtung des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 verteilt und verfangen sich mit dem mit Echtdraht beaufschlagten Spinnfaden, der durch den Wirbelstrom verdrillt wird, und werden auf diesen gewickelt.
Anhand der 1 bis 11 werden nachstehend sich auf charakteristische Teile der vorliegenden Erfindung beziehende Formgebungen beschrieben.
Zunächst wird eine charakteristische Formgebung zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung anhand der 1 bis 6 beschrieben.
Ergebnisse von Studien, die vom Erfinder durchgeführt wurden, zeigen, dass, wenn die umgedrehten Fasern v1 mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in Umfangsrichtung des vorderen Endes 7a (des Bereichs in Kontakt mit den umgedrehten Fasern v1) der ersten hohlen Führungsspindel aufgrund des Wirbelstroms, der um das vordere Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 mittels Luft, die aus der Lufteinblasöffnung 7a im Düsenblock 1 eingeleitet wird, verwirbelt werden, verhindert wird, dass die umgedrehten Fasern v1 unregelmäßig angeordnet werden, so dass der Haarigkeitsgrad in einem Spinnfaden reduziert wird, jedoch dass, wenn die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, am vorderen Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 begrenzt wird, so dass die Geschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 in Umfangsrichtung variiert wird, dann das hintere Ende v1'' der umgedrehten Fasern v1 wahrscheinlich die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 verlässt, um den Haarigkeitsgrad zu erhöhen, der am Spinnfaden auftritt. Dies bedeutet, dass der Erfinder festgestellt hat, dass, wenn die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 in Umfangsrichtung zwangsläufig geändert wird, der Haarigkeitsgrad erhöht werden kann, um einen weichen Spinnfaden herzustellen.
Um die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 zu variieren, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, ist die Fadendurchgangsöffnung 7b, die in der ersten hohlen Führungsspindel 7 ausgebildet ist, in eine seitlich langgestreckte Öffnung 7b1, gesehen vom vorderen Ende 7a der Fadendurchgangsöffnung 7b gemäß der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform, ausgebildet. Obwohl die Fadendurchgangsöffnung 7b in eine seitlich langgestreckte Öffnung 7b1 über ihre Länge geformt sein kann, d. h. die Länge der ersten hohlen Führunsspindel 7, kann, wenn sie in die seitlich langgestreckte Öffnung 7b1 geformt wird, die sich von der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a über die mittlere Faserlänge der Fasern v, die das Faserband V bilden, maximal erstreckt, dann die Verwirbelungskraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, begrenzt werden, um die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 ausreichend zu variieren, wie oben beschrieben.
Wie oben beschrieben, ist die Umgebung des vorderen Endes 7a der Fadendurchgangsöffnung 7b, die in der ersten hohlen Führungsspindel 7 ausgebildet ist, als seitlich langgestreckte Öffnung 7b1 geformt. Daher unterliegen an der längeren Seite 7b1' der seitlich langgestreckten Öffnung 7b1 die umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, einem niedrigeren Widerstand und werden somit schneller verwirbelt, und an den Übergangsbereichen von der längeren Seite 7b1' zur kürzen Seite 7b1'' und von der kürzeren Seite 7b1'' zur längeren Seite 7b1' unterliegen sie einem höheren Widerstand und werden somit langsamer verwirbelt. Da die Umgebung des Endbereichs 7a der Fadendurchgangsöffnung 7b in die seitlich langgestreckte Öffnung 7b1 geformt ist, kann somit die Verwirbelungskraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, begrenzt werden, um die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 zu variieren. Folglich kann der Haarigkeitsgrad des Spinnfadens erhöht werden, um einen wichen Spinnfaden mit einer hohen Haarigkeit ohne Reduzierung der Festigkeit des erzeugten Spinnfadens erhöht werden. Der Grund, weshalb der Haarigkeitsgrad ohne Reduzierung der Festigkeit des erzeugten Spinnfadens erhöht werden kann, liegt vermutlich darin, dass nicht die gesamte Wickelkraft der gewickelten Fasern zur Festigkeit des Fadens beiträgt, so dass diejenigen der gewickelten Fasern, die nicht zur Festigkeit beitragen, die Haarigkeit bilden.
Bei der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist die Fadendurchgangsöffnung 7b, die in der ersten hohlen Führungsspindel 7 gebildet ist, in eine elliptische Öffnung 7b2, gesehen vom vorderen Ende 7a der Fadendurchgangsöffnung 7b aus, geformt. In diesem Fall sind die umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, einem höheren Widerstand ausgesetzt und werden somit langsamer verwirbelt, wenn sie die gegenüberliegenden Enden 7b2 der elliptischen Öffnung 7b2 durchlaufen, die einen größeren Durchmesser haben. Wie oben beschrieben, kann, obwohl die Fadendurchgangsöffnung 7b über ihre Länge in die elliptische Öffnung 7b2 geformt sein kann, d. h. die Länge der ersten hohlen Führungsspindel 7, wenn sie in die elliptische Öffnung 7b2 geformt wird, die sich von der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a über die mittlere Länge der Fasern v, die das Faserband V bilden, maximal erstreckt, die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, dann ausreichend variiert wird, wie oben beschrieben.
Es wurde festgestellt, dass, wenn die Fadendurchgangsöffnung 7b, die in der ersten hohlen Führungsspindel 7 in die seitlich langgestreckte Öffnung 7b1 oder die elliptische Öffnung 7b2, gesehen vom vorderen Ende 7a der Fadendurchgangsöffnung 7b aus, geformt wird, die Öffnung einen größeren und einen kleineren Durchmesser hat, die senkrecht zueinander sind, wie oben beschrieben, dann die Festigkeit des Spinnfadens von der Größe des kleineren Durchmessers abhängt. Daher kann trotz der Vergrößerung des Querschnitts der Fadendurchgangsöffnung 7b ein Spinnfaden ohne Reduzierung der Festigkeit des Fadens durch Einstellen der Größe des kleineren Durchmessers im Wesentlichen gleich dem des Durchmessers eines kreisförmigen Querschnitts ein weicher Spinnfaden hergestellt werden.
Bei der in den 5 und 6 gezeigten Ausführungsform ist die Durchgangsöffnung 7b in eine etwa quadratische Öffnung 7b3 geformt, bei der die umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, einem höheren Widerstand ausgesetzt sind und somit langsamer verwirbelt werden, wenn sie einen Eckabschnitt 7b3' der etwa quadratischen Öffnung 7b3 durchlaufen. Wie oben beschrieben, kann, obwohl die Fadendurchgangsöffnung 7b in die etwa quadratische Öffnung 7b3 über ihre Länge geformt sein kann, d. h. die Länge der ersten hohlen Führungsspindel 7, wenn sie in die etwa quadratische Öffnung 7b3 geformt wird, die sich von der Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a über die mittlere Faserlänge der Fasern v, die das Faserband V bilden, maximal erstreckt, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, dann ausreichend variiert werden, wie oben beschrieben.
Die Fadendurchgangsöffnung 7b, die in der ersten hohlen Führungsspindel 7 ausgebildet ist, ist nicht auf die seitlich langgestreckte Öffnung 7b1, die elliptische Öffnung 7b2 und die etwa quadratische Öffnung 7b3 geschränkt, sondern sie hat nur eine nicht kreisförmige Form, gesehen vom vorderen Ende 7a aus.
Außerdem zeigt die oben beschriebene Ausführungsform das Beispiel, bei dem das hohle Führungsspindelelement S den hohlen Führungsspindelabschnitt S1 umfasst, der sich aus der ersten hohlen Führungsspindel 7 der zweiten hohlen Führungsspindel 8 zusammensetzt, sowie den Führungsplattenabschnitt 9, der sich aus mehreren Führungsplatten 9a, 9b und 9c zusammensetzt, und den hinteren hohlen Führungsspindelabschnitt S2. Das hohle Führungsspindelelement S jedoch kann nur die erste hohle Führungsspindel 7 umfassen.
Anhand der 7 bis 11 wird nun die charakteristische Formgebung in Verbindung mit einer anderen Ausführungsform beschrieben. Das Beispiel der 7 bis 11 beschreibt eine Möglichkeit, bei der die Aufgabe der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst wird, dass die Fadendurchgangsöffnung 7b so geformt wird, dass sie einen kreisförmigen (runden) Querschnitt über ihre Länge hat, und die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 modifiziert ist.
Die Ergebnisse von Studien, die vom Erfinder durchgeführt wurden, zeigen, dass, wenn die umgedrehten Fasern v1 mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit in Umfangsrichtung des vorderen Endes 7a (des Bereichs in Kontakt mit den umgedrehten Fasern v1) der ersten hohlen Führungsspindel 7 aufgrund des Wirbelstroms verwirbelt werden, der um das vordere Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 mittels der Luft erzeugt wird, die aus der Lufteinblasdüse 1a in den Düsenblock 1 eingeleitet wird, verhindert wird, dass die umgedrehten Fasern v1 ungleichmäßig verteilt werden, so dass der Haarigkeitsgrad in einem Spinnfaden reduziert wird, dass jedoch, wenn die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, am vorderen Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 so eingeschränkt wird, dass die Geschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 in Umfangsrichtung teilweise variiert, es dann wahrscheinlich ist, dass das hintere Ende v1'' der umgedrehten Fasern v1 die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 verlässt, so dass der Haarigkeitsgrad, der im Spinnfaden auftritt, während das Spannen der gewickelten Fasern gegen den Spinnfaden begrenzt wird, um einen wichen Faden herzustellen. Dies bedeutet, dass der Erfinder festgestellt hat, dass, wenn die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 in Umfangsrichtung zwangsläufig variiert wird, der Haarigkeitsgrad erhöht werden kann, um einen weichen Spinnfaden herzustellen.
Um die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 am vorderen Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 zu variieren, wobei die umgedrehten Fasern v1 in Umfangsrichtung verwirbelt werden, ist bei der in 7 gezeigten Ausführungsform die äußere Umfangsfläche 7a'' des sich verjüngenden Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 so geformt, dass ihr Querschnitt senkrecht zur Achse der ersten hohlen Führungsspindel 7 nicht kreisförmig ist. Bei dem in 7 gezeigten Beispiel ist ein Teil der äußeren Umfangsfläche 7a'' des vorderen Endes 7a der kegelstumpfförmigen ersten hohlen Führungsspindel 7 entfernt, beginnend von ihrem Boden zur vorderen Endfläche 7a, so dass eine Abflachung 7a1 gebildet wird, die sich von der vorderen Endfläche 7a' in axialer Richtung über eine bestimmte Länge erstreckt, so dass ihr Querschnitt senkrecht zur hohlen Führungsspindel 7 nicht kreisförmig ist. Obwohl der Querschnitt senkrecht zur Achse der ersten hohlen Führungsspindel 7 so geformt sein kann, dass er über die Länge der ersten hohlen Führungsspindel 7 eine nicht kreisförmige Form hat, kann, wenn er in eine nicht kreisförmige Form gebracht wird, die sich von der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a über die mittlere Faserlänge der Fasern v, die das Faserband V bilden, maximal erstreckt, dann die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, ausreichend variiert werden kann, wie oben beschrieben. Das vordere Ende 7a ist in einem Bereich, in dem die umgedrehten Fasern v1, deren vorderen Enden sich in der Fadendurchgangsöffnung 7b befinden, gewickelt werden, und ein Abschnitt 7d mit großem Durchmesser ist stromabwärts des vorderen Endes 7a über einen sich verjüngenden Abschnitt 7c gebildet. Die Fadendurchgangsöffnung 7b ist so geformt, dass sie das vordere Ende 7a, den sich verjüngenden Abschnitt 7c und den Abschnitt 7d mit größerem Durchmesser durchdringt.
Wenn die Abflachung 7a1 an der äußeren Umfangsfläche 7a'' des vorderen Endes 7a der kegelstumpfförmigen ersten hohlen Führungsspindel 7 gebildet wird, werden die umgedrehten Fasern v1 im Übergangsabschnitt vom geraden Teil, der an der Abflachung 7a1 gebildet ist, zu einem gekrümmten Abschnitt, in dem die Abflachung 7a1 nicht ausgebildet ist, abgebremst, so dass die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1 begrenzt wird, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, so dass die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 teilweise variiert werden kann.
7 zeigt ein Beispiel, bei dem zwei der oben erwähnten Abflachungen 7a1 ausgebildet sind, die gegenseitig um 180° versetzt sind, d. h., dass sie einander gegenüberliegen, und 8 zeigt ein Beispiel, bei dem vier der oben erwähnten Abflachungen 7a1 gebildet sind, die gegenseitig um 90° versetzt sind. Die Anzahl der gebildeten Abflachungen 7a1 ist nicht auf zwei oder vier wie in den 7 und 8 begrenzt, sondern jede Anzahl einschließlich einer ungeraden Anzahl wie eins oder drei Abflachungen 7a1 kann in im Wesentlichen Abständen gebildet werden. Bezüglich der Beziehung zwischen der Anzahl der Abflachungen 7a1 und der Gleichmäßigkeit, ein Wert, der den Grad der Änderung der Fadenfestigkeit angibt, ist die Gleichmäßigkeit der Fadenfestigkeit größer, d. h. die Änderung der Fadenfestigkeit mit zwei Abflachungen 7a1 ist kleiner als mit einer Abflachung 7a1. Außerdem ist die Gleichmäßigkeit der Fadenfestigkeit mit vier (einer geraden Anzahl) Abflachungen 7a1 größere als mit drei (einer ungeraden Anzahl) Abflachungen 7a1 unabhängig von der Richtung, in der die hohle Führungsspindel 7 eingestellt ist (ob die Abflachungen 7a1 oder die gekrümmten Abschnitte nach oben gerichtet sind).
Wie oben beschrieben kann, wenn die äußere Umfangsfläche 7a' des sich verjüngenden vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 so geformt ist, dass ihr Querschnitt senkrecht zur Achse der ersten hohlen Führungsspindel 7 nicht kreisförmig ist, die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, begrenzt werden, um die Geschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 teilweise zu variieren, so dass die Erhöhung des Haarigkeitsgrades im Spinnfaden zunimmt, um einen weichen Spinnfaden mit einer hohlen Haarigkeit ohne Reduzierung der Festigkeit des erzeugten Spinnfadens herzustellen. Zum Beispiel erhöht die Verwendung der in 7 gezeigten ersten hohlen Führungsspindel 7 den Haarigkeitsgrad pro Einheitslänge um einen Faktor von etwa 3.
Die oben erwähnte nicht kreisförmige Form kann dadurch erreicht werden, dass die Außenumfangsform des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 so geformt wird, dass sie unterschiedliche Krümmungen in Umfangsrichtung hat, wie z. B. bei einer Ellipse.
Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform sind Vorsprünge 7a2 an der äußeren Umfangsfläche 7a'' bzw. der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a der kegelstumpfförmigen ersten hohlen Führungsspindel 7 ausgebildet. Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform sind die Vorsprünge 7a2 an der Grenze zwischen der äußeren Umfangsfläche 7a'' und der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a ausgebildet, jedoch können sie auch an irgendeiner anderen Stelle vorgesehen sein, so lange das hintere Ende v1'' der umgedrehten Fasern v1 an den Vorsprüngen 7a2 gefangen wird, um ihre Wirbelgeschwindigkeit zu reduzieren. Mit den Vorsprüngen 7a2 wird, wenn die umgedrehten Fasern v1 an den Vorsprüngen 7a2 gefangen werden, die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, begrenzt, so dass die Wirbelgeschwindigkeit reduziert wird, während letztere in den Bereichen ohne die Vorsprünge 7a2 erhöht wird, so dass die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, variiert wird. Die Vorsprünge 7a2 werden vorzugsweise in dem äußeren Umfangsabschnitt der vorderen Endfläche 7a (an der Grenze zwischen der äußeren Umfangsfläche 7a'' und der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a) ausgebildet.
Bei dem in 10 gezeigten Beispiel sind Nuten 7a3, die sich von der vorderen Endfläche 7a' aus erstreckten, in der äußeren Umfangsfläche 7a'' des vorderen Endes 7a der kegelstumpfförmigen hohlen Führungsspindel 7 in geeigneten Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Mit diesen Nuten 7a3, die sich von der vorderen Endfläche 7a' in axialer Richtung über eine bestimmte Länge erstrecken, wird, wenn die umgedrehten Fasern v1 in den Nuten 7a3 gleiten, die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, begrenzt, so dass die Wirbelgeschwindigkeit reduziert wird, während letztere zunimmt, wenn sich die umgedrehten Fasern v1 außerhalb der Nuten befinden, so dass die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1 variiert, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden.
Bei der in 11 gezeigten Ausführungsform sind vier Nuten 7a4 kreuzförmig in der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a der kegelstumpfförmigen ersten hohlen Führungsspindel 7 ausgebildet. Mit diesen in der vorderen Endfläche 7a' gebildeten Nuten 7a4, wird, wenn die umgedrehten Fasern v1 in den Nuten 7a4 gleiten, die Wirbelkraft der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, begrenzt, so dass die Wirbelgeschwindigkeit reduziert wird, während letztere erhöht wird, wenn sich die umgedrehten Fasern v1 außerhalb der Nuten 7a4 befinden, so dass die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern v1, die in Umfangsrichtung verwirbelt werden, variiert. Eine geeignete Anzahl einschließlich einer geraden oder ungeraden Anzahl von Nuten 7a4 kann in der vorderen Endfläche 7a' ausgebildet werden. Um jedoch eine gleichmäßige Fadenfestigkeit unabhängig von der eingestellten Richtung zu erhalten, werden vorzugsweise vier Nuten 7a4 ausgebildet.
Die Bildung der Vorsprünge 7a2 bzw. der Nuten 7a3 oder 7a4 kann in Verbindung mit der Herstellung der äußeren Umfangsfläche 7a' des sich verjüngenden Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 erfolgen, so dass ihr Querschnitt senkrecht zur Achse der ersten hohlen Führungsspindel 7 nicht kreisförmig ist. Die Bildung der äußeren Umfangsfläche 7a' des vorderen Endes 7a mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt kann außerdem in Verbindung mit der Bildung des vorderen Endes 7a2 oder der Nuten 7a3 oder 7a4 an der äußeren Umfangsfläche 7a'' bzw. der vorderen Endfläche 7a' des vorderen Endes 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 erfolgen.
Bei jeder der Ausführungsformen der 7 bis 11 ist die äußere Umfangsfläche des vorderen Endes 7a' vorzugsweise nicht kreisförmig, gesehen von der Einlassseite der ersten hohlen Führungsspindel 7 aus.
Die obigen Ausführungsformen zeigen die Beispiele, bei denen die Abflachungen 7a1, die Vorsprünge 7a2 bzw. die Nuten 7a3 oder 7a4 unabhängig und gesondert am vorderen Ende 7a der ersten hohlen Führungsspindel 7 gebildet werden. Jedoch können die Vorsprünge 7a2 bzw. die Nuten 7a3 oder 7a4 zusätzlich zu den Abflachungen 7a1 gebildet werden. Außerdem können, um die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in ähnlicher Weise zu variieren, die oben beschriebenen Ausführungsformen mit der Bildung der Fadendurchgangsöffnung 7b im vorderen Ende 7a so kombiniert werden, dass sich keine Kreisform (eine Ellipse oder dergleichen) ergibt.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen zeigen das Beispiel, bei dem das hohle Führungsspindelelement S den vorderen hohlen Führungsspindelabschnitt S1 umfasst, der sich aus der ersten hohlen Führungsspindel 7 und der zweiten hohlen Führungsspindel 8 zusammensetzt, sowie den Führungsplattenabschnitt 9, der sich aus mehreren Führungsplatten 9a, 9b und 9c zusammensetzt, und den hinteren hohlen Führungsspindelabschnitt S2. Das hohle Führungsspindelelement S kann jedoch nur die erste hohle Führungsspindel 7 umfassen.
Für die charakteristischen Formgebungen der vorliegenden Erfindung wurde das Beispiel, bei dem der Querschnitt der Fadendurchgangsöffnung 7b der ersten hohlen Führungsspindel 7 verbessert wurde, anhand der 1 bis 6 erläutert, und das Beispiel, bei dem der Außenumfang des vorderen Endes 7a der ersten Führungsspindel 7 verbessert wurde, anhand der 7 bis 11 erläutert. Jedoch können die Ausführungsformen nicht einzeln verwirklicht werden, sondern es können auch zwei oder mehrere davon kombiniert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Fadendurchgangsöffnung am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel so geformt, dass sie einen nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung zu variieren, um einen weichen Spinnfaden mit einer hohen Haarigkeit ohne Reduzierung der Fadenfestigkeit herzustellen. Wenn daher die Spinnvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zum Weben von Spinnfäden verwendet wird, kann ein Stoffprodukt hergestellt werden, dass sich weich anfühlt.
Diese Formgebung erfordert außerdem nicht, dass der Düsendruck (der Einblasdruck) des Düsenelements geändert wird, so dass es möglich ist, eine optimale Durchflussrate zum Spinnen aufrechtzuerhalten. Dies trägt dazu bei, das Problem zu lösen, dass die physikalischen Eigenschaftsgrößen der Fäden in Abhängigkeit von der Fadenzahl oder dergleichen abhängen.
Außerdem hat die Fadendurchgangsöffnung am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel einen seitlich langgestreckten oder elliptischen Querschnitt. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung gleichmäßig zu variieren, um einen Fadenbruch oder dergleichen zu verhindern.
Außerdem ist die maximale Länge der nicht kreisförmigen Fadendurchgangsöffnung, die vom Fadendurchgangsöffnungseinlass, der sich an der vorderen Endfläche der hohlen Führungsspindel erstreckt, ausgeht, gleich der mittleren Faserlänge der das Faserbündel bildenden Fasern. Folglich hat nur ein Teil der Fadendurchgangsöffnung, der mit dem Verwirbeln der umgedrehten Fasern (der Teil, der die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern beeinflusst) befasst ist, einen nicht kreisförmigen Querschnitt, während der Teil, der nicht mit der Verwirbelung der umgedrehten Fasern befasst ist, einen kreisförmigen Querschnitt hat. Daher kann ein gleichmäßiger Luftstrom in der Fadendurchgangsöffnung in der hohlen Führungsspindel aufrechterhalten werden, so dass die Verschlechterung der Qualität des hergestellten Spinnfadens verhindert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Begrenzungsabschnitt zur teilweisen Variierung der Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel vorgesehen, die die umgedrehten Fasern kontaktiert. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung zwangsläufig zu variieren, so dass weicher Spinnfaden mit einer hohen Haarigkeit ohne Reduzierung der Fadenfestigkeit hergestellt wird. Folglich fühlt sich ein Stoffprodukt, das aus solch einem Spinnfaden gewebt wird, weich an. Da außerdem das Spannen der gewickelten Fasern gegen den Spinnfaden begrenzt wird, nimmt das Drehmoment des Fadens ab, so dass der Faden während nachfolgender Prozesse geeigneter abgegeben und gefärbt werden kann.
Außerdem sind die Abflachungen bzw. die Vorsprünge oder Nuten als Begrenzungsabschnitt an der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endes der hohlen Führungsspindel gebildet. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung effektiv zu variieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Bereich am vorderen Ende der hohlen Führungsspindel, der mit den umgedrehten Fasern in Kontakt steht, so ausgebildet, dass sein Querschnitt senkrecht zur Achse der hohlen Führungsspindel nicht kreisförmig ist. Dies ermöglicht es, die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung zwangsläufig zu variieren, so dass ein weicher Spinnfaden mit einer hohen Haarigkeit ohne Reduzierung der Fadenfestigkeit hergestellt wird. Folglich fühlt sich ein Stoffprodukt, das aus solchen Spinnfäden hergestellt wird, weicher an. Da außerdem das Spannen der gewickelten Fasern gegen den Spinnfaden begrenzt wird, nimmt das Drehmoment des Fadens ab, so dass der Faden während nachfolgender Prozesse geeigneter abgegeben und gefärbt werden kann.

Claims

Spinnvorrichtung, bestehend aus einem Düsenelement (N) zur Erzeugung eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel (7) mit einem Fadendurchgangskanal (7b), um einen Spinnvorgang durchzuführen, während der Wirbelstrom, der von dem Düsenelement (N) erzeugt wird, auf die umgedrehten Fasern am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel (7) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadendurchgangskanal (7b) am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel (7) so ausgebildet ist, dass er einen nicht kreisförmigen Querschnitt hat.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadendurchgangskanal (7b) am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel (7) einen seitlich langgestreckten (7b1) oder elliptischen Querschnitt (7b2) hat.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Länge des Fadendurchgangskanals (7b), der eine nicht kreisförmige Form hat, welche Länge am Fadendurchgangskanaleinlass an einer vorderen Endfläche (7a1) der hohlen Führungsspindel (7) beginnt, der mittleren Faserlänge der ein Faserbündel bildenden Fasern gleich ist.
Spinnvorrichtung bestehend aus einem Düsenelement (N) zum Erzeugen eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel (7) mit einem Fadendurchgangskanal (7b) zur Durchführung eines Spinnvorgangs, während umgedrehte Fasern am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel mittels des Wirbelstroms, der vom Düsenelement (N) erzeugt wird, verwirbelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Begrenzungsabschnitt zur partiellen Änderung der Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern in Umfangsrichtung an der Außenumfangsfläche (7a'') des vorderen Endes (7a) der hohlen Führungsspindel (7) angeordnet ist, die mit den umgedrehten Fasern in Kontakt ist.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Abflachungen (7a1) als Begrenzungsabschnitt an der Außenumfangsfläche (7a'') des vorderen Endes (7a) der hohlen Führungsspindel (7) ausgebildet sind.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflachungen (7a1) als Begrenzungsabschnitt in etwa gleichen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet sind.
Spinnvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Vorsprünge (7a2) bzw. Nuten (7a3) als Begrenzungsabschnitt an der Außenumfangsfläche (7a') des vorderen Endes (7a) der hohlen Führungsspindel ausgebildet sind.
Spinnvorrichtung, bestehend aus einem Düsenelement (N) zum Erzeugen eines Wirbelstroms und einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel (7) mit einem Fadendurchgangskanal (7b) zum Durchführen eines Spinnvorgangs, während umgedrehte Fasern am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel (7) mittels des Wirbelstroms, der vom Düsenelement (N) erzeugt wird, verwirbelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich (7a1) am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel (7), dessen Außenumfangsfläche die umgedrehten Fasern kontaktiert, so ausgebildet ist, dass deren Querschnitt, der senkrecht zur Achse der hohlen Führungsspindel verläuft, nicht kreisförmig ist.
Spinnverfahren zur Durchführung eines Spinnvorgangs, während umgedrehte Fasern am vorderen Ende (7a) einer nicht drehenden hohlen Führungsspindel (7) mittels eines Wirbelstroms, der auf das vordere Ende (7a) der hohlen Führungsspindel wirkt, verwirbelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelgeschwindigkeit der umgedrehten Fasern am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel in Umfangsrichtung geändert wird.
Spinnverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirbelgeschwindigkeit durch partielles Begrenzen der Verwirbelung der umgedrehten Fasern am vorderen Ende (7a) der hohlen Führungsspindel (7) in Umfangsrichtung geändert wird.