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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Schussfaden-Förderdüse in einem
Luftstrahlwebstuhl, mit einer Fadenführung, die einen Schussfadenkanal
definiert, um dort hinein einen Schussfaden zur Führung einzubringen,
und einen Luftströmungskanal,
um Luft dazu zu bringen, entlang einer Außenumfangsfläche der
Fadenführung
in Richtung des Schussfadenkanals zu strömen, wobei der Luftströmungskanal
hin zu einer Schussfadenstrecke vor dem Schussfadenkanal verlängert ist,
um diese zu überlappen,
wobei der Schussfadenkanal in der Fadenführung einen kreisförmigen Querschnitt
hat. Eine solche Schussfaden-Förderdüse ist in
EP-A-0 015 399 offenbart.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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In
einem Luftstrahlwebstuhl wird ein Schussfaden für eine Längenmessung in einer Schussfadenlängenmess-Speichereinrichtung
gespeichert, und der gespeicherte Schussfaden wird aus dieser Schussfadenlängenmess-Speichereinrichtung
durch die Luftstrahlwirkung einer Schussfadeneinbringhauptdüse herausgezogen,
bevor das Einbringen des Schussfadens erfolgt. Um eine erhöhte Geschwindigkeit
zu erzielen, welche ein Vorteil eines Luftstrahl-Webstuhls ist,
ist es notwendig, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit welcher das Einbringen
des Schussfadens ausgeführt
wird. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, den Schussfaden aus der
Schussfadenlängenmess-Speichereinrichtung innerhalb
eines begrenzten Zeitraums herauszuziehen.
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In
der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9-21035
offenbarten Einfädeldüse sind
mehrere Ausschnitte am vorderen Ende einer Fadenführung vorgesehen,
um eine schnelle Expansion eines Luftstroms in einer Leitung, in
welcher der Luftstrom mit einem Schussfaden gemischt wird, zu vermeiden.
Der Zweck der Vermeidung einer schnellen Expansion des Luftstroms
in der Mischleitung ist, die Erzeugung einer turbulenten Strömung zu
verhindern. Das Verhindern der Erzeugung der turbulenten Strömung trägt zu einer
erhöhten Schussfadeneinbringgeschwindigkeit
bei.
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In
einer normalen Düse
ohne solche Ausschnitte ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft
direkt vor dem Auslass der Fadenführung in der Nähe einer
Verlängerung
einer Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals in der Fadenführung minimal. Der
Schussfaden fliegt in der Nähe
der Verlängerung der
Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals. Das heißt, der Bereich mit der schnellen
Geschwindigkeit des Luftstroms direkt vor dem Auslass der Fadenführung wird
beim Fliegen des Schussfadens nicht effektiv ausgenutzt.
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Die
mehreren Ausschnitte in der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. Hei 9-21035 offenbarten Einfädeldüse sind
in Umfangsrichtung und in bilateraler Symmetrie angeordnet. So ist
die in den Schussfadenkanal in der Fadenführung aus den Ausschnitten
hineinströmende
Luft bilateral symmetrisch. Ähnlich
wie in dem Fall der oben beschriebenen normalen Düse macht
die bilaterale Symmetrie des Luftstroms, der aus den Ausschnitten in
den Schussfadenkanal hinein eintritt, den Bereich in der Nähe der Verlängerung
der Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals in der Fadenführung zu
einem Bereich mit minimaler Geschwindigkeit des Luftstroms. Auch
in der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei
9-21035 offenbarten Einfädeldüse ist daher
ein wesentlicher Anstieg in der Schussfadeneinbringgeschwindigkeit
nicht zu erwarten.
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schussfaden-Förderdüse der eingangs genannten Art,
die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein vorderer Endbereich der
Fadenführung
in einer einheitlichen Oberfläche
endet, die die Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals schräg schneidet.
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Die
Existenz der schrägen
einheitlichen Oberfläche
der Fadenführung
versetzt, direkt vor dem Auslass der Fadenführung, den Bereich mit der minimalen
Geschwindigkeit des Luftstroms von der Nähe einer Verlängerung
einer Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals. Das heißt, direkt
vor dem Auslass der Fadenführung
tritt der Bereich mit der hohen Geschwindigkeit des Luftstroms in
die Nähe
der Verlängerung
der Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals ein, und der Bereich
mit der hohen Geschwindigkeit des Luftstroms direkt vor dem Auslass
der Fadenführung
wird effektiv beim Fliegen des Schussfadens ausgenutzt.
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Der
Durchmesser des Schussfadenkanals in der Fadenführung zum Durchleiten des Schussfadens
ist sehr klein. Um eine Anzahl von ablenkenden Einströmungsbereichen
am vorderen Ende der Fadenführung
durch Schneiden auszubilden, ist daher eine sehr ausgereifte Bearbeitungstechnik
erforderlich. Das Ausbilden eines einheitlichen ablenkenden Einströmungsbereichs
durch Schneiden kann relativ einfach ausgeführt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Für ein besseres
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden
kann, wird nun beispielhaft auf die folgenden Zeichnungen Bezug
genommen werden, in welchen:
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1A bis 1C eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 1A eine
seitliche Schnittansicht ist, 1B eine vergrößerte Schnittansicht eines
Hauptbereichs und 1C eine vergrößerte perspektivische
Ansicht eines Hauptbereichs;
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2 ist
eine vergrößerte seitliche
Schnittansicht eines Hauptbereichs zum Veranschaulichen der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine vergrößerte seitliche
Schnittansicht eines Hauptbereichs, die eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine vergrößerte seitliche
Schnittansicht eines Hauptbereichs, die eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
eine vergrößerte seitliche
Schnittansicht eines Hauptbereichs, die eine vierte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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6 ist
eine vergrößerte seitliche
Schnittansicht eines Hauptbereichs zum Veranschaulichen der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
im Stand der Technik.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1, 2 und 6 beschrieben
werden.
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Wie
es in 1A dargestellt ist, besteht
eine Schussfaden-Förderdüse 11 aus
einem zylindrischen Düsenkörper 12,
einer in den Düsenkörper 12 eingepassten
Beschleunigungsröhre 13,
einer zylindrischen Fadenführung 14 im
Gewindeeingriff mit dem Düsenkörper 12 und
einer Sicherungsmutter 15 zum Befestigen der Fadenführung 14 an
dem Düsenkörper 12.
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Der
vordere Endbereich der Fadenführung 14 ist
als konischer, einen Durchflusskanal bildender Bereich 141 ausgeformt,
und in der Mitte dieses einen Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 sind mehrere
Positionierfinnen 142 in Umfangsrichtung angeordnet. Die
Spitzen dieser Positionierfinnen 142 sind in Kontakt mit
der inneren Umfangsfläche
des Düsenkörpers 12.
Die Beschleunigungsröhre 13 besteht
aus einer Grundröhre 131,
die in den Düsenkörper 12 eingepasst
ist, und einer in diese Grundröhre 131 eingepassten
dünnen
Röhre 132.
Der vordere Endbereich des einen Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 der
Fadenführung 14 tritt
in die Grundröhre 131 ein.
Ein ringförmiger
Luftströmungskanal 16 ist zwischen
der äußeren Umfangsfläche des
vorderen Endbereichs des einen Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 der
Fadenführung 14 und
der sich verjüngenden
inneren Umfangsfläche
der Grundröhre 131 ausgebildet.
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Eine
Verbindungsöffnung 121 ist
in dem Düsenkörper 12 so
ausgeformt, dass sie mit dem Inneren des Düsenkörpers 12 kommuniziert,
und eine Luftzuführleitung 17 ist
mit der Verbindungsöffnung 121 verbunden.
Die aus der Luftzuführleitung 17 zugeleitete
Luft strömt
durch den Luftströmungskanal 16,
die Grundröhre 131 und
die dünne
Röhre 132. Ein
Schussfaden Y wird durch einen Schussfadenkanal 143 der
Fadenführung 14 und
einen Traktionskanal 133 in der Beschleunigungsröhre 13 hindurchgeführt.
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Wie
es in den 1B und 1C dargestellt ist,
ist ein ablenkender Einströmungsbereich 18 am vorderen
Ende des einen Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 der
Fadenführung 14 ausgeformt.
Dieser ablenkende Einströmungsbereich 18 ist
durch Schneiden des vorderen Endbereichs des einen Durchflusskanal
bildenden Bereichs 141 entlang einer Ebene S ausgebildet,
die schräg
mit Bezug auf die Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143 ist.
Der ablenkende Einströmungsbereich 18 ist
in der Ebene S angeordnet, die eine einheitliche Oberfläche ist.
Der ablenkende Einströmungsbereich 18,
der durch Schneiden entlang der Ebene S ausgebildet ist, wird von
dem Auslass 144 des Schussfadenkanals 143 aus
in Richtung des Einlasses 145 des Schussfadenkanals 143 geschnitten.
Der gesamte ablenkende Einströmungsbereich 18 ist
von dem Luftströmungskanal 16 umgeben.
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Der
Schussfadenkanal 143 der Fadenführung 14 hat eine
kreisförmige
Querschnittsgestalt. Der Flächenbereich
des ablenkenden Einströmungsbereichs 18,
gebildet durch Abschneiden des Schussfadenkanals 143 entlang
der Ebene S (d.h. der Flächenbereich
des schattierten Bereichs in 1C) ist
größer als
der des kreisförmigen
Querschnittsbereichs des Schussfadenkanals 143.
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Der
Schussfaden Y, der durch den Schussfadenkanal 143 der Fadenführung 14 und
den Traktionskanal 133 in der Beschleunigungsröhre 13 hindurchgeführt wird,
nimmt eine Antriebskraft aufgrund des Luftstroms in dem Traktionskanal 133 in
der Beschleunigungsröhre 13 vor
dem vorderen Ende der Fadenführung 14 auf.
Der Traktionskanal 133, der den Schussfadenkanal vor dem
Schussfadenkanal 143 bildet, ist mit dem Luftströmungskanal 16 verbunden
und ist ein Bereich, wo der Schussfaden Y und eine Luftströmung vorhanden
sind.
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Die
erste Ausführungsform
bietet die folgenden Vorteile:
- (1-1) In 2 bezeichnen
die Pfeile in dem Luftströmungskanal 16,
in der Nähe
des Auslasses des Schussfadenkanals 143 und in den Traktionskanal 133 direkt
vor dem Auslass des Schussfadenkanals 143 die Luftströmungsgeschwindigkeit. 2 zeigt
die Strömungsgeschwindigkeit zur
Verteilung in dem Luftströmungskanal 16,
in der Nähe
des Auslass des Schussfadenkanals 143, und in dem Traktionskanal 133 direkt
vor dem Auslass des Schussfadenkanals 143 in der ersten
Ausführungsform,
wenn der Druck der der Schussfaden- Förderdüse 11 zugeleiteten
Druckluft gleich 1 kg/cm2 ist. In 6 bezeichnen
die Pfeile in dem Luftströmungskanal 16A,
in der Nähe
des Auslasses des Schussfadenkanals 143A und in dem Traktionskanal 133A direkt
vor dem Auslass des Schussfadenkanals 143A die Luftströmungsgeschwindigkeit. 6 zeigt
die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
in dem Luftströmungskanal 16A,
in der Nähe
des Auslasses des Schussfadenkanals 143A und in dem Traktionskanal 133A in
der Grundröhre 131A direkt
vor dem Auslass des Schussfadenkanals 143A, wenn der Druck
der der Schussfaden-Förderdüse zugeleiteten
Druckluft gleich 1 kg/cm2 ist im Stand der
Technik ohne einen ablenkenden Einströmungsbereich 18. Sowohl
in 2 als auch in 6 wird die
Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
erhalten durch eine theoretische Berechnung unter der Annahme, dass
der Durchmesser des Schussfadenkanals 143, 143A ungefähr einige
Millimeter groß ist.
In den 2 und 6 ist, je länger der Pfeil, desto höher die
Strömungsgeschwindigkeit.
Die maximale Strömungsgeschwindigkeit
ist ungefähr
gleich der Schallgeschwindigkeit.
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In
der herkömmlichen
Schussfaden-Förderdüse 11A der 6 ist
die Luftströmungsgeschwindigkeit
direkt vor dem Auslass der Fadenführung 14A minimal
in der Nähe
der Verlängerung
der Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143A in der
Fadenführung 14A.
Die Luftströmung
um den Auslass der Fadenführung 14A herum
ist symmetrisch mit Bezug auf den Außenumfang des Auslasses der
Fadenführung 14A.
Der größte Teil
des Luftstroms von dem Luftströmungskanal 16A hin
zu dem Traktionskanal 133A ist im Wesentlichen parallel
zu der inneren Umfangsfläche
der Grundleitung oder Grundröhre 131A.
Diese Gerichtetheit in der Ausströmung beruht auf der Symmetrie
der zylindrischen Konfiguration der Fadenführung 14A am Auslass
der Fadenführung 14A,
das heißt
der Symmetrie des Luftströmungskanals 16A in
dem Umfang des Auslasses der Fadenführung 14A.
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In
der Schussfaden-Förderdüse 11 der 2 ist
die Luftströmungsgeschwindigkeit
direkt vor dem Auslass der Fadenführung 14 minimal in
enger Annäherung
an die innere Umfangsfläche
der Grundröhre 131.
Die Luftströmungsgeschwindigkeit
in der Nähe
der Verlängerung
der Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143 ist hoch.
Die Luftströmung um
den Auslass der Fadenführung 14 herum
ist asymmetrisch mit Bezug auf den Umfang des Auslasses der Fadenführung 14.
Die Ausströmung
der Luft aus dem Luftströmungskanal 16 hin
zu dem Traktionskanal 133 zeigt eine breite Gerichtetheit,
die von der Richtung im Wesentlichen parallel zu der Ebene S zum
Ausbilden des ablenkenden Einströmungsbereichs 18 bis
zu der Richtung reicht, die im Wesentlichen parallel zu der inneren
Umfangsfläche der
Grundröhre 131 ist.
Diese Gerichtetheit in der Ausströmung beruht auf dem Vorhandensein
des ablenkenden Einströmungsbereichs 18.
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Das
Vorhandensein des ablenkenden Einströmungsbereichs 18 versetzt,
direkt vor dem Auslass der Fadenführung 14, den Bereich
mit der minimalen Geschwindigkeit des Luftstroms von der Nähe der Verlängerung
der Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143 in Richtung
der inneren Umfangsfläche
der Grundröhre 131,
was dazu führt, dass
eine Luftströmung
mit hoher Geschwindigkeit in die Nähe der Verlängerung der Mittelachsenlinie
L eintritt. So wird der Bereich mit der hohen Geschwindigkeit der
Luftströmung
direkt vor dem Auslass der Fadenführung 14 effektiv
beim Fliegen des Schussfadens Y ausgenutzt, und eine Verbesserung
wird erzielt im Hinblick auf die Schussfadenantriebskraft. So ist
es möglich,
eine Schussfaden-Förderdüse zu schaffen,
die vorteilhaft ist beim Erzielen einer Erhöhung der Schussfadeneinbringgeschwindigkeit.
- (1-2) Wie in 6 dargestellt,
wird eine Verwirbelung Y1 symmetrisch erzeugt in dem vorderen Endbereich
der Fadenführung 14A.
Beim Einspritzeinbringen von zwei Schussfäden der gleichen Art abwechselnd
aus zwei Schussfaden-Förderdüsen 11 wird
Luft unter einem Druck von ungefähr
1 kg/cm2 der Schussfaden-Förderdüse 11 für den Schussfaden
im Standby-Zustand für
das Einbringen des Schussfadens zugeleitet, so dass der Schussfaden
im Standby-Zustand
für das
Einbringen des Schussfadens sich eventuell nicht von der Schussfaden-Förderdüse 11 löst. In diesem
Fall wird es wahrscheinlich, dass die symmetrische Verwirbelung
Q1 den Schussfaden Y im Standby-Zustand für das Einbringen des Schussfadens
nachteilig beeinflusst. Insbesondere tritt in dem Fall eines Filamentfadens
eventuell ein Auftrennen des Fadens auf, was zu einem Webfehler führt.
Wie
in 2 dargestellt, wird auch eine Verwirbelung Q2
in dem vorderen Endbereich der Fadenführung 14 erzeugt.
Die Erzeugung der Verwirbelung Q2 ist aber asymmetrisch. Der Unterschied zwischen
den Verwirbelungen Q1 und Q2 beruht auf der Existenz des ablenkenden
Einströmungsbereichs 18,
und der Einfluss der Verwirbelung Q2 auf den Schussfaden im Standby-Zustand für die Einbringung
des Schussfadens ist kleiner als der der Verwirbelung Q1 auf den
Schussfadenkanal im Standby-Zustand
für die
Einbringung des Schussfadens, so dass keine Auftrennung des Fadens
auftritt selbst in dem Fall eines Filamentfadens.
- (1-3) Allgemein gesagt ist der Durchmesser des Schussfadenkanals 143 der
Fadenführung 14 zum
Durchleiten des Schussfadens Y nur einige Millimeter groß. Beim
Ausbilden einer Anzahl von ablenkenden Einströmungsbereichen am vorderen
Ende der Fadenführung
durch Schneiden wie in dem Fall der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. Hei 9-21035 offenbarten Einfädeldüse ist daher
eine sehr ausgereifte Bearbeitungstechnik erforderlich. Im Gegensatz
dazu kann das Ausbilden des einheitlichen ablenkenden Einströmungsbereichs 18 durch
Schneiden relativ einfach bewirkt werden.
- (1-4) Die Konstruktion, in welcher der ablenkende Einströmungsbereich 18 durch
Schneiden des vorderen Endbereichs der Fadenführung 14 entlang der
Ebene S gebildet wird, um so den Schussfadenkanal 143 abzuschneiden,
ist am einfachsten unter dem Gesichtspunkt der Ausbildung des ablenkenden
Einströmungsbereichs 18.
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In
der vorliegenden Erfindung sind die zweite Ausführungsform der 3,
die dritte Ausführungsform
der 4 und die vierte Ausführungsform der 5 ebenfalls
möglich.
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In
der zweiten Ausführungsform
der 3 ist ein ablenkenden Einströmungsbereich 19 durch Schneiden
des vorderen Endbereichs der Fadenführung 14 entlang der
einheitlichen Oberfläche
S1 ausgebildet, um so den Schussfadenkanal 143 nicht abzuschneiden.
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Statt
eine schräge
einheitliche Oberfläche
zu verwenden, die eben ist, wie in den Ausführungsformen der 2 und 3,
kann diese auch gekrümmt
sein, wie in den Ausführungsformen
der 4 und 5.
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In
der dritten Ausführungsform
der 4 wird ein ablenkender Einströmungsbereich 20 ausgebildet
durch Schneiden des vorderen Endbereichs der Fadenführung 14 entlang
einer einheitlichen konkaven Fläche
C1, um so den Schussfadenkanal 143 abzuschneiden. In der
vierten Ausführungsform
der 5 ist ein ablenkender Einströmungsbereich 21 ausgebildet
durch Schneiden des vorderen Endbereichs der Fadenführung 14 entlang
einer einheitlichen konvexen Oberfläche C2, um so den Schussfadenkanal 143 abzuschneiden.
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Jeder
der ablenkenden Einströmungsbereiche 19 bis 21 in
der zweiten bis vierten Ausführungsform
ist von dem Luftströmungskanal 16 umgeben.
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Die
offenbarten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung schaffen eine Schussfaden-Förderdüse, die
beim Erhöhen
der Schussfaden-Einbringgeschwindigkeit Vorteile bietet.