DE8104697U1 - "vorrichtung zum offenendspinnen" - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund auf einer bewegten Reiboberfläche oder zwischen zwei gegensinnig angetriebenen, miteinander einen Spalt bildenden Reiboberflächen, die mit einem Faserleitkanal zum Führen der zu verspinnenden Einzelfasern von einer Auflösekammer mit Auflösewalze zur Offenendspinnvorrichtung versehen ist, wobei am Faserleitkanal seitlich einmündende,

j der Erzeugung einer längs und quer zur Fadenleitkanalachse gerichtete Geschwindigkeitkomponenten und Turbulenzen auf-

\ weisenden Luftströmung in Förderrichtung dienende Düsenkanäle angeordnet sind.

Die Erfindung geht aus von einem Stand der Technik, bei welchem das zu verspinnende Spinnkabel in Form von Faserbändern oder j dergleichen einer in einer Auflösekammer mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Auflösewalze zugeführt wird, die auf ihrem Umfang mit Zähnen oder Nadeln besetzt ist. Von dieser Auflösekammer werden die Spinnfasern als sogenannte Faserwolke im wesentlichen mit Hilfe einer geeigneten, entsprechend gerichteten Luftströmung, zu Einzelfasern vereinzelt, und zur Stelle der Fadenbildung geführt. Die Fadenbildung erfolgt dabei vorzugsweise zwischen den Mantelflächen zweier gleichsinnig angetriebener, perforierter, miteinander einen durch jeweils eine Erzeugende begrenzten Spalt biMende Rotationskörper, indem die in Einzelfasern aufgelöste Faserwolke in geeigneter Weise in diesen Fadenbildungsspalt geleitet wird. Dies geschieht nach dem Stand der Technik mit Hilfe eines Faserleitkanals, der mit seitlich einmündenden Düsenkanälen zur Erzeugung einer im wesentlichen in allgemeiner Faserförderrichtung verlaufenden Luftströmung versehen ist. Dabei sind die Düsenkanäle derart angeordnet, daß zusätzlich zu der in Richtung der Faserleitkanalachse gerichteten Geschwindigkeitskomponente auch Querkomponenten zur Faserleitkanalachse und außerdem auch Turbulenzen innerhalb des Faserleitkanals entstehen (DE-OS 28 11 882).

Es wurde nun gefunden, daß der Art und Weise der Zuführung der Fasern bzw. des Transports der Fasern zwischen Auflösevorrichtung und Fadenbildungsspalt außerordentliche Bedeutung zukommt. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß die Art und Weise der Beschleunigung der Fasern im Faserleitkanal im Bereich der durch die Düsenkanäle zuströmenden Luft von außerordentlicher Bedeutung ist. Der Erfolg, d.h. das Entstehen eines hochwertigen, den gestellten Ansprüchen gerechtwerdenden Fadengebildes bedingt dabei, wie sich gezeigt hat, daß die Förderung im Faserleitkanal an eine Reihe von Komponenten, wie mittlere Faserlänge, Einzelfasertiter, Fasermaterial, Faserquerschnitt, Art des Präparationsauftrages, usw. insbesondere im Rahmen der durch die DE-OS 28 11 882 gegebenen Lehre, angepaßt werden muß.

Die der Erfindung zugrundeliegende technische Aufgabe besteht demnach darin, den die Auflösekammer mit dem Ort der Fadenbildung verbindenden Faserleitkanal derart auszugestalten, daß eine jeweilige Anpassung der Bedingungen bei der Faserförderung zwischen Auflösekairaner und Ort der Fadenbildung an das verwendete Material und die Anforderungen an das fertige Fadengebilde möglich ist.

Dies wird in der Vorrichtung zum Offenendspinnen von Fasern zu einem Faserverbund nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 dadurch erreicht, daß in dem Beschleunigungsabschnitt des in einen Beschleunigungs- und einen anschließenden Führungsabschnitt aufgeteilten Faserleitkanal ein auswechselbarer, die Düsenkanäle aufweisender Leitkanaleinsatz angeordnet ist, wobei die im mit zumindest einer Komponente in Faserflugrichtung weisenden Düsenkanalachsen in ihrer Verlängerung die Leitkanalinnenwandungen treffen.

Es hat sich herausgestellt, daß der Lösung der technischen Aufgabe in hervorragendem Maße ein Faserleitkanal gerecht

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wird, der in zwei in bezug auf die Gestaltung des Faserleitkanals aneinander angepaßte · voneinander lösbare Abschnitte I aufgeteilt ist. Von diesen Abschnitten dient der erste, in der Nähe der Auflösekammer liegende Abschnitt der notwendigen Beschleunigung, Verteilung und Ausrichtung der Fasern, während der anschließende Führungsabschnitt die im Beschleunigungsabschnitt in den gewünschten Zustand gebrachte Faserwolke so formt, daß sie durch einen langen schmalen dem Fadenbildungsspalt angepaßten Schlitz in diesen Spalt austreten kann.

Unter Beachtung der in der DE-OS 28 11 882 gegebenen Lehre ergibt sich bezüglich der übrigen Parameter, die bei der Wahl des Beschleunigungsabschnittes zu beachten sind, ein verhältnismäßig breiter Bereich, innerhalb dessen die für die jeweils verarbeitenden Fasern am besten geeigneten Einstellungen zu wählen sind.

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

Dabei sind vorzugsweise die in einem Teil des Beschleunigungsabschnittes angebrachten Düsenkanäle im gleichen Winkel zur Längsachse des Leitkanals angeordnet. Als erfolgreich bezüglich der Auswirkungen auf die Fadenqualität hat sich dabei eine Anordnung der Düsenkanäle bewährt, bei der die Austrittsöffnungen

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der jeweils diagonal gegenüberliegenden Düsenkanäle noch gerade vollständig im Bereich einer der Querschnittsseiten liegen, ihre jeweiligen Achsen parallel zu der entsprechenden angrenzenden Wandfläche verlaufen und mit den entsprechenden Projektionen der Leitkanallängsachse einen Winkel von 8 bis 25° bilden. Mit dieser Anordnung ist es möglich, sowohl optimale Beschleunigungsverhältnisse als auch eine genügend große Abweichung der Einzelfasern von der strengen Parallellage zu erzeugen, um einen den Ansprüchen genügenden Faden zu erhalten.

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

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

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

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Wenn diese auch ansich in den jeweiligen Paaren unterschiedliche Durchmesser aufweisen können und die je nach der ausgeführten Länge des Beschleunigungsabschnitts auch gewisse Verbesserungen herbei führen kann, so hat sich doch als in der Regel vorteilhaft herausgestellt, wenn die Düsenkanäle eines Beschleunigungsabschnitts gleichen Durchmesser aufweisen. Die Wahl der Durchmesser im Bereich von 0,4 bis 2,5 mm führte je nach verarbeiteter Faser zu guten Erfolgen, wobei die Wahl des Düsenkanaldurchmessers in einem Bereich von 0,8 bis 1,5 mm sich als besonders vorteilhaft herausstellte.

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

Anhand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Längsschnitt durch den Faserleitkanal; Fig. 2 isometrische Darstellung eines aufgeschnittenen

Leitkanaleinsatzes;
Fig. 3 Querschnitte durch zwei verschiedene Ausführungs-

"* formen des Leitkanaleinsatzes;

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

Der sich unmittelbar an die Auflösekammer 3 (Fig. 1) anschließende Faserleitkanal ist in einen Beschleunigungsabschnitt 1

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und einen anschließenden Führungsabschnitt 2 aufgeteilt. Der Beschleunigungsabschnitt 1 besteht aus dem Gehäuse 4 mit einem Anschlußstutζen 6, der über eine Leitung 7 mit einer Druckluftquelle verbunden ist, und einem in das Gehäuse 4 dichtend eingepaßten Leitkanaleinsatz 5, welcher die Düsenkanäle 10 enthält.

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

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

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

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

Im allgemeinen wird für alle Düsenkanäle 10 eines Leitkanaleinsatzes 5 der Winkel 19 (Fig. 5) gleichgroß gewählt und so festgelegt, daß die Achsen der der Fadenbildungslinie zunächst liegenden Düsenkanäle 10 in ihren Verlängerungen 11, 12 noch

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auf die Leitkanalinnenwandungen 22 treffen. Im Interesse einer möglichst großen Förderkomponente kann es in manchen Fällen jedoch vorteilhaft sein, wie in Fig. 1, Pos. 11 und 12 angedeutet, unterschiedliche Winkel 19 zu wählen und diese so zu bemessen, daß auch die Verlängerung 12 der Achse des letzten Düsenkanals der unteren Düsenkanäle 10 ebenfalls gerade noch auf die längere Innenwand 22 des Führungsabschnittes 2 auftrifft.

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

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

Für die angestrebte Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Länge 23 des Leitkanaleinsatzes 5 und damit des Beschleunigungsabschnittes 1 abhängig von der mittleren Länge und der Art der zu verarbeitenden Fasern festgelegt wird. Als besonders geeignet hat sich eine

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Länge des Leitkanaleinsatzes 5 erwiesen, welche dem 0,4 bis 2-fachen, vorzugsweise den 0,7- bis 1,5-fachen der mittleren zu verarbeitenden Faserlänge entspricht.

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

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

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

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- 14 BE Z UGS ZEICHENAUFS TELLUNG

1 Beschleunigungsteil des Faserleitkanals

2 Führungsteil des Faserleitkanals

3 Auf lösekaituner

4 Gehäuseteil des Beschleunigungsteils

5 Leitkanaleinsatz

6 Anschlußstutzen

7 Leitung

8 Eindrehnung für die dichtenden O-Ringe

9 Düsenkanalachse 10 Düsenkanal

11) Verlängerung der Achsen der in Faserförderrichtung

letzten Düsenkanale

13 Befestigungsflansch des Gehäuses

14 Befestigungsflansch des Führungsteils

15 Luf tkairaner

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18 Düsenkanaldurchmesser

19 Winkel zwischen Düsenkanalachse und Längsachse des Faserleitkanals

20 Flansche des Leitkanaleinsatzes

21 Mindestabstand zwischen Düsenkanalachsen und Längsachse des Faserleitkanals, im Querschnitt gesehen

22 Innenwand des Führungsabschnittes

23 Länge des Leitkanaleinsatzes

Claims (1)

1. Bag. 1238

   Ansprüche

   Vorrichtung zum Offenendspinnen von Pasern zu einem Faserverbund,

   bei welcher Einzelfasern auf einer bewegten Oberfläche oder im Spalt zwischen zwei gegensinnig bewegten Oberflächen gesammelt und versponnen werden, und welche mit einem Faserleitkanal zum Führen der zu verspinnenden Einzelfasern von einer Auflösekammer mit Auflösewalze zur Fadenbildungslinie versehen ist, wobei am Faserleitkanal seitlich einmündende, der Erzeugung einer längs, und/oder quer zur Faserleitkanalachse gerichtete Geschwindigkeitskomponenten und Turbulenzen aufweisende Luftströmung in Förderrichtung dienende Düsenkanäle angeordnet sind,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß im in einen Beschleunigungs- (1) und einen anschließenden Führungsabschnitt (2) aufgeteilten Faserleitkanal in seinem Beschleunigungsabschnitt (1) ein auswechselbarer, die Düsenkanäle (10) aufweisender Leitkanaleinsatz (5) angeordnet ist.

   , Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Leitkanal (1, 2) eine Ausnehmung (15) seiner Innenwandung aufweist, welche Ausnehmung mit einem Luftanschluß (6, 7) nach außen versehen ist, und daß Leitkanaleinsätze (5) dieser Ausnehmung dichtend eingepaßt sind,

   derart, daß sie mit der Leitkanalinnenwandung bündig abschließen.

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   Bag. 1238

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet/ das die Ausnehmung (15) sich über den gesamten Umfang des Fadenleitkänals (1, 2) erstreckt und der Leitkanaleinsatz - der Querschnittskontur des Leitkanals (1, 2) entsprechend - ringförmig ausgebildet ist.

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

   daß sich die ringförmige Ausnehmung (15) auf dem Endabschnitt des Beschleunigungsteils (1) befindet.

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

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel (19) für alle Düsenkanäle (10) eines austauschbaren Beschleunigungsabschnitts (1; 5) gleich sind.

   Bag. 1238 - 3 - :

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, | dadurch gekennzeichnet, | daß die Austrittsöffnungen der jeweils diagonal . | gegenüber liegenden Düsenkanäle (10) noch gerade . | vollständig im Bereich einer Querschnittsseite

   liegen, '

   ihre jeweiligen Achsen (9) parallel zu der jeweils angrenzenden Wandfläche verlaufen und mit den entsprechenden Projektionen der Leitkanallängsachse (24)

   einen Winkel (19) von 8° bis 25° bilden. ·

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Anstellwinkel (19) der Düsenkanäle (10)

   12° bis 20° beträgt. ·

   9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Düsenkanäle (10) jeweils paarweise diagonal gegenüberliegend angeordnet sind und 1 bis 5 Düsenkanalpaare vorgesehen sind.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß zwei oder drei Düsenkanalpaare vorgesehen sind.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Düsenkanäle (10) eines Beschleunigungsabschnittes (1; 5) gleichen Durchmesser (18) aufweisen und der Durchmesser (18) 0,4 bis 2,5 mm beträgt.

   Bag. 1238

   12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (18) der Düsenkanäle (10) in einem Beschleunigungskörper (1; 5) 0,8 bis 1,5 mm beträgt.

   - 5 - χ Deckblatt)