EP1445358B1 - Garnabzugsdüse für Offenend-Rotorspinnvorrichtungen - Google Patents

Garnabzugsdüse für Offenend-Rotorspinnvorrichtungen Download PDF

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EP1445358B1
EP1445358B1 EP03026450A EP03026450A EP1445358B1 EP 1445358 B1 EP1445358 B1 EP 1445358B1 EP 03026450 A EP03026450 A EP 03026450A EP 03026450 A EP03026450 A EP 03026450A EP 1445358 B1 EP1445358 B1 EP 1445358B1
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EP
European Patent Office
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yarn
notch
recess
yarn drawing
contact surface
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EP1445358A2 (de
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Gerd Stahlecker
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Maschinenfabrik Rieter AG
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Maschinenfabrik Rieter AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/40—Removing running yarn from the yarn forming region, e.g. using tubes

Definitions

  • the invention relates to a Gamabzugsdüse for open-end rotor spinning devices, with a consisting of ceramic material and a deducting yarn deflecting curved contact surface, which merges from an end face in a Garnabzugskanal, and formed in the contact surface, extending substantially radially to the Garnabzugskanal notches, the notch outlet goes to the Garnabzugskanal out into an unnotched portion of the curved contact surface.
  • Garnabzugsdüsen lead the spun yarn from the heart of an open-end rotor spinning device, the so-called spinning rotor to the outside.
  • the formation of the Garnabzugsdüse itself has a great influence on both the quality of the spun yarn and the spinning stability of the open-end rotor spinning device.
  • the design of Garnabzugsdüse ultimately determines the spinning conditions in the spinning rotor decisively. This is especially true with respect to the yarn twist that runs back from the spun yarn into the interior of a fiber collecting groove of the spinning rotor.
  • the application of bumps in the form of notches has proved to be a suitable compromise solution between spin stability and yarn quality.
  • the withdrawn yarn receives a so-called false twist through the notches, which increases the spinning stability and is periodically interrupted by "jumping back" from time to time.
  • Garnabzugsdüsen are wearing parts, they are, at least but their curved contact surface, usually made of ceramic material. If notches are formed in this ceramic contact surface, forms around the notch spout and the Notch enema often exhibits an inhomogeneous surface finish. In the micro sector, cracks and other surface defects are to be recognized, which are basically process-related in the production of notches formed in ceramic material. During manufacture, the contact surface is converted to hard ceramic in a heat treatment. The contact surface suffers a certain loss. Due to the notch effect of the notches, stress peaks occur in their area, which leads to cracks in the ceramic. These cracks are mainly observed in the notch base and can not always be eliminated by polishing. These cracks, and sometimes also protrusions in the notch run-off and often also in the notch run-in, come in contact with the spun yarn drawn off over the contact surface and stress the yarn to a great extent, so that its quality often suffers.
  • the invention is based on the object at least to make the notch outlet so that the withdrawn yarn does not come into contact with cracks or other surface defects, at least in the region of the notch outlet.
  • the object is achieved in that the notch outlet ends in a depression.
  • This measure prevents the withdrawn yarn from coming into contact with the poor finish of the notch outlet.
  • This depression together with the notch, can be molded into the ceramic material from the very outset.
  • the edges in contrast to the notch outlet, where the notch base merges into the unnotched portion of the curved contact surface, are not precarious.
  • the edges of a recess according to the invention can be readily polished if necessary, which is not readily possible for the notch base, quite apart from the fact that a polishing of the notch base would ultimately not eliminate the surface defects.
  • the end surface of the contact surface is designed so that the withdrawn yarn with the notch inlet does not come into contact, then it is sufficient if only the notch outlet is provided with such a recess.
  • contact surfaces of Garnabzugsdüsen are designed so that the withdrawn yarn already comes into contact with the notch inlet. In such a case, the notch inlet should begin with the depression.
  • the recess itself can be designed differently. In one embodiment, it is designed as a blind hole. In another embodiment, the recess is designed as a groove concentric with the Garnabzugskanal.
  • An open-end rotor spinning device contains a spinning rotor 1, which consists of a rotor cup 2 and a shaft 3 pressed therein.
  • the shaft 3 is mounted and driven in a manner not shown.
  • the rotor cup 2 rotates during operation in a lower chamber 4, which is formed by a rotor housing 5, which is connected in a manner not shown to a vacuum source.
  • the rotor cup 2 has a fiber sliding surface 7 that widens conically to a fiber collecting groove 6.
  • the hollow interior of the rotor cup 2 has its largest diameter.
  • the spinning rotor 1 can be pulled out through a front opening 8 of the rotor housing 5 to the operating side.
  • the opening 8 of the rotor housing 5 is closed together with the open front side 9 of the rotor cup 2 by a wegbewegbare cover 10.
  • the cover 10 then places itself with the interposition of a ring seal 11 to the rotor housing 5.
  • the cover 10 includes a lying outside the plane fiber feed 12, which begins in a manner not shown, because known manner on an opening roller and the mouth 13 is directed against the fiber sliding 7. Due to the action of said negative pressure source fibers are shot through the Faserzu Foodkanal 12 against the Fasergleit Structure 7, from where they slide into the fiber collecting groove 6, where they form a fiber ring and in a known manner as a dot-dashed yarn shown 14 in the axial direction of the Shank 3 are deducted. The intake via the Faserzu Switzerlandkanal 12 transport air can flow through an overflow gap 15 of the open front side 9 of the spinning rotor 1.
  • the spun yarn 14 is first withdrawn from the fiber collecting groove 6 at least approximately in a plane lying normal to the shaft 3 of the spinning rotor 1 and then via a Garnabzugskanal 16 Garnabzugsdüse 17 according to the withdrawal direction A by means of a pair of withdrawal rollers, not shown, and fed to a package, also not shown.
  • the Garnabzugskanal 16 is coaxial with the shaft 3 of the spinning rotor 1, so that the yarn 14 is deflected by the Garnabzugsdüse 17 by about 90 °, wherein the yarn 14 rotates in the said normal plane corresponding to the direction of rotation of the rotor cup 2 like a crank.
  • the Garnabzugsdüse 17 is screwed by means of an external thread 18 or other retaining means in a corresponding bore of the cover 10.
  • the deflecting of the yarn 14 from said normal plane in the Garnabzugskanal 16 is provided on the Garnabzugsdüse 17 funnel-shaped curved contact surface 19 which begins at a lying in the normal plane face 20.
  • the contact surface 19 is a surface arched in the manner of a circular arc, followed immediately by the smallest cross section 21 of the yarn withdrawal channel 16.
  • the contact surface 19 forms in the illustrated axial section in approximately a quarter circle with a radius of curvature, which is for example three millimeters.
  • the Garnabzugsdüse 17 has a significant influence on the instantaneous yarn rotation in the fiber collecting groove 6 at the moment of formation of the yarn 14. For this reason, notches 22 are often mounted in the contact surface 19, which extend substantially radially to Garnabzugskanal 16 and the The withdrawn yarn 14 temporarily impart a so-called false twist, which increases the spinning stability, thus reducing the risk of yarn breaks.
  • the Garnabzugsdüse 17 is at least in the region of its contact surface 19 for reasons of wear protection of ceramic material, in which the notches 22 are already formed during manufacture. These notches 22 merge with a notch outlet 23 to the Garnabzugskanal 16 into an unnotched portion 24 of the curved contact surface 19 via. At the notch outlet 23, however, an inhomogeneous surface forms due to the production, for reasons which have already been mentioned at the beginning. For this reason, it is desirable that the withdrawn yarn 14 with the notch outlet 23, if possible, does not come into contact.
  • the notch outlet 23 ends in a recess 25.
  • This recess 25 prevents the yarn 14 comes into contact with the poor surface finish of the notch spout 23.
  • the area of the notch inlet 26, however, is unproblematic in this embodiment, since the yarn 14 does not touch the notch 26 inlet.
  • the contact surface 19 is formed so that the withdrawn yarn 14 would also run over the notch inlet 26. For this reason, it is provided according to Figures 4 and 5 that not only at the notch outlet 23, a recess 27, but also at the notch inlet 26 a recess 28 is provided. Both recesses are formed according to the figures 4 and 5 each as a blind hole 27 and 28.
  • a depression 25 is provided in each case on the notch inlet 26 and on the notch outlet 23.
  • these recesses 25 are formed as concentric grooves 29 and 30, respectively, for the yarn withdrawal channel 16

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gamabzugsdüse für Offenend-Rotorspinnvorrichtungen, mit einer aus keramischem Material bestehenden und ein abzuziehendes Garn umlenkenden gewölbten Kontaktfläche, die von einer Stirnfläche in einen Garnabzugskanal übergeht, und mit in die Kontaktfläche eingeformten, im Wesentlichen radial zum Garnabzugskanal verlaufenden Kerben, deren Kerbenauslauf zum Garnabzugskanal hin in einen ungekerbten Teilbereich der gewölbten Kontaktfläche übergeht.
  • Eine Kerben der angesprochenen Art aufweisende Garnabzugsdüse ist durch die DE 25 44 721 A1 Stand der Technik.
  • Garnabzugsdüsen führen das ersponnene Garn vom Herzstück einer Offenend-Rotorspinnvorrichtung, dem so genannten Spinnrotor, nach außen. Die Ausbildung der Garnabzugsdüse selbst hat einen großen Einfluss sowohl auf die Qualität des ersponnenen Garnes als auch auf die Spinnstabilität der Offenend-Rotorspinnvorrichtung. Die Ausgestaltung der Garnabzugsdüse bestimmt letztlich die Spinnbedingungen im Spinnrotor entscheidend mit. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Garndrehung, die vom ersponnenen Garn bis in das Innere einer Fasersammelrille des Spinnrotors zurückläuft. Das Anbringen von Unebenheiten in Form von Kerben hat sich hier als geeignete Kompromisslösung zwischen Spinnstabilität und Garnqualität erwiesen. Das abgezogene Garn erhält durch die Kerben einen so genannten Falschdrall, der die Spinnstabilität erhöht und immer wieder periodisch unterbrochen wird, indem er von Zeit zu Zeit gewissermaßen "zurückspringt".
  • Da Garnabzugsdüsen Verschleißteile sind, werden sie, zumindest aber ihre gewölbte Kontaktfläche, in der Regel aus keramischem Material hergestellt. Wenn in diese aus Keramik bestehende Kontaktfläche Kerben eingeformt werden, bildet sich um den Kerbenauslauf und den Kerbeneinlauf häufig eine inhomogene Oberflächenbeschaffenheit aus. Im Mikrobereich sind Risse und andere Oberflächenfehler zu erkennen, die im Grunde verfahrensbedingt bei der Herstellung der in keramisches Material eingeformten Kerben sind. Bei der Herstellung wird die Kontaktfläche in einer Wärmebehandlung zur harten Keramik umgewandelt. Dabei erleidet die Kontaktfläche einen gewissen Schwund. Es treten auf Grund der Kerbwirkung der Kerben in ihrem Bereich Spannungsspitzen auf, welche zu Rissen in der Keramik führen. Diese Risse sind vor allem im Kerbgrund zu beobachten und können auch durch Polieren nicht immer beseitigt werden. Diese Risse und bisweilen auch Aufwerfungen im Kerbenauslauf und häufig auch im Kerbeneinlauf kommen mit dem über die Kontaktfläche abgezogenen ersponnenen Garn in Kontakt und beanspruchen das Garn in hohem Maße, so dass dessen Qualität darunter häufig leidet.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zumindest den Kerbenauslauf so zu gestalten, dass das abgezogene Garn zumindest im Bereich des Kerbenauslaufs nicht mit Rissen oder anderen Oberflächenfehlern in Berührung kommt.
  • Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Kerbenauslauf in einer Vertiefung endet.
  • Mit dieser Maßnahme wird verhindert, dass das abgezogene Garn mit der schlechten Oberflächenbeschaffenheit des Kerbenauslaufs in Kontakt kommt. Diese Vertiefung kann zusammen mit der Kerbe durchaus von Haus aus in das keramische Material mit eingeformt sein. Bei einer ausgeprägten Vertiefung sind nämlich die Ränder, im Gegensatz zu dem Kerbenauslauf, wo der Kerbengrund in den ungekerbten Teilbereich der gewölbten Kontaktfläche übergeht, nicht prekär. Die Ränder einer erfindungsgemäßen Vertiefung können bei Bedarf ohne Weiteres poliert werden, was für den Kerbengrund nicht ohne Weiteres möglich ist, ganz abgesehen davon, dass ein Polieren des Kerbengrundes die Oberflächenfehler letztlich nicht beseitigen würde.
  • Wenn die Stirnfläche der Kontaktfläche so gestaltet ist, dass das abgezogene Garn mit dem Kerbeneinlauf nicht in Berührung kommt, dann genügt es, wenn nur der Kerbenauslauf mit einer solchen Vertiefung versehen ist. Häufig sind aber Kontaktflächen von Garnabzugsdüsen so gestaltet, dass das abgezogene Garn bereits mit dem Kerbeneinlauf in Kontakt kommt. In einem solchen Falle sollte auch der Kerbeneinlauf mit der Vertiefung beginnen.
  • Die Vertiefung selbst kann unterschiedlich gestaltet sein. Bei einer Ausführung ist sie als Sackloch ausgebildet. Bei einer anderen Ausführung ist die Vertiefung als zum Garnabzugskanal konzentrische Rille gestaltet.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
  • Es zeigen:
    • Figur 1 in etwa 5-facher Vergrößerung einen Axialschnitt durch ein Offenend-Rotorspinnaggregat im Bereich eines Spinnrotors und einer Garnabzugsdüse,
    • Figur 2 einen nochmals vergrößerten Ausschnitt aus Figur 1 bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung,
    • Figur 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Figur 2,
    • Figur 4 eine Ansicht ähnlich Figur 2 bei einer anders ausgestalteten Garnabzugsdüse,
    • Figur 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V der Figur 4,
    • Figur 6 eine Ansicht ähnlich Figur 2 für eine dritte Variante nach der Erfindung,
    • Figur 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII der Figur 6.
  • Eine in Figur 1 nur teilweise dargestellte Offenend-Rotorspinnvorrichtung enthält einen Spinnrotor 1, der aus einem Rotorteller 2 und einem darin eingepressten Schaft 3 besteht. Der Schaft 3 ist in nicht dargestellter Weise gelagert und angetrieben. Der Rotorteller 2 rotiert bei Betrieb in einer Unterkammer 4, die durch ein Rotorgehäuse 5 gebildet ist, welches in nicht dargestellter Weise an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist.
  • Der Rotorteller 2 weist eine sich konisch zu einer Fasersammelrille 6 erweiternde Fasergleitfläche 7 auf. In der Fasersammelrille 6 hat der hohle Innenraum des Rotortellers 2 seinen größten Durchmesser. Der Spinnrotor 1 lässt sich durch eine vordere Öffnung 8 des Rotorgehäuses 5 zur Bedienungsseite hin herausziehen. Bei Betrieb ist die Öffnung 8 des Rotorgehäuses 5 zusammen mit der offenen Vorderseite 9 des Rotortellers 2 durch eine wegbewegbare Abdeckung 10 verschlossen. Die Abdeckung 10 legt sich unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 11 dann an das Rotorgehäuse 5 an.
  • Die Abdeckung 10 enthält einen außerhalb der Zeichenebene liegenden Faserzuführkanal 12, der in nicht dargestellter, weil bekannter Weise an einer Auflösewalze beginnt und dessen Mündung 13 gegen die Fasergleitfläche 7 gerichtet ist. Durch die Wirkung der genannten Unterdruckquelle werden bei Betrieb durch die Auflösewalze vereinzelte Fasern durch den Faserzuführkanal 12 gegen die Fasergleitfläche 7 geschossen, von wo sie in die Fasersammelrille 6 gleiten, dort einen Faserring bilden und in bekannter Weise als strichpunktiert dargestelltes Garn 14 in axialer Richtung des Schaftes 3 abgezogen werden. Die über den Faserzuführkanal 12 angesaugte Transportluft kann über einen Überstromspalt 15 der offenen Vorderseite 9 des Spinnrotors 1 abfließen.
  • Das ersponnene Garn 14 wird zunächst aus der Fasersammelrille 6 wenigstens annähernd in einer zum Schaft 3 liegenden Normalebene des Spinnrotors 1 und anschließend über einen Garnabzugskanal 16 einer Garnabzugsdüse 17 gemäß der Abzugsrichtung A mittels eines nicht dargestellten Abzugswalzenpaares abgezogen und einer ebenfalls nicht dargestellten Auflaufspule zugeführt. Der Garnabzugskanal 16 liegt koaxial zum Schaft 3 des Spinnrotors 1, so dass das Garn 14 mittels der Garnabzugsdüse 17 um etwa 90° umgelenkt wird, wobei das Garn 14 in der genannten Normalebene entsprechend der Umlaufrichtung des Rotortellers 2 kurbelartig umläuft.
  • Die Garnabzugsdüse 17 ist mittels eines Außengewindes 18 oder anderer Haltemittel in eine entsprechende Bohrung der Abdeckung 10 eingeschraubt. Dem Umlenken des Garnes 14 aus der genannten Normalebene in den Garnabzugskanal 16 dient eine an der Garnabzugsdüse 17 vorhandene trichterförmige gewölbte Kontaktfläche 19, die an einer in der Normalebene liegenden Stirnfläche 20 beginnt. In dem in Figur 1 dargestellten Axialschnitt ist die Kontaktfläche 19 eine kreisbogenartig gewölbte Fläche, der unmittelbar der kleinste Querschnitt 21 des Garnabzugskanals 16 folgt. Die Kontaktfläche 19 bildet in dem dargestellten Axialschnitt in etwa einen Viertelkreis mit einem Krümmungsradius, der beispielsweise drei Millimeter beträgt.
  • Wie bereits erwähnt, hat die Garnabzugsdüse 17 einen erheblichen Einfluss auf die momentane Garndrehung in der Fasersammelrille 6 im Moment des Entstehens des Garnes 14. Aus diesem Grunde werden in der Kontaktfläche 19 häufig Kerben 22 angebracht, die im Wesentlichen radial zum Garnabzugskanal 16 verlaufen und die dem abgezogenen Garn 14 vorübergehend einen so genannten Falschdrall erteilen, der die Spinnstabilität erhöht, also die Gefahr von Garnbrüchen vermindert.
  • Die Garnabzugsdüse 17 besteht zumindest im Bereich ihrer Kontaktfläche 19 aus Gründen des Verschleißschutzes aus keramischem Material, in welches die Kerben 22 bereits bei der Herstellung eingeformt sind. Diese Kerben 22 gehen mit einem Kerbenauslauf 23 zum Garnabzugskanal 16 hin in einen ungekerbten Teilbereich 24 der gewölbten Kontaktfläche 19 über. Am Kerbenauslauf 23 jedoch bildet sich herstellungsbedingt eine inhomogene Oberfläche aus, aus Gründen, die eingangs bereits angesprochen wurden. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, dass das abgezogene Garn 14 mit dem Kerbenauslauf 23 nach Möglichkeit gar nicht in Berührung kommt.
  • Zur Abhilfe ist gemäß Figuren 2 und 3 vorgesehen, dass der Kerbenauslauf 23 in einer Vertiefung 25 endet. Durch diese Vertiefung 25 wird verhindert, dass das Garn 14 mit der schlechten Oberflächenbeschaffenheit des Kerbenauslaufs 23 in Kontakt kommt. Der Bereich des Kerbeneinlaufs 26 hingegen ist bei dieser Ausgestaltung unproblematisch, da das Garn 14 den Kerbeneinlauf 26 nicht berührt.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung nach Figuren 4 und 5 ist die Kontaktfläche 19 so ausgebildet, dass das abgezogene Garn 14 auch über den Kerbeneinlauf 26 laufen würde. Aus diesem Grunde ist gemäß Figuren 4 und 5 vorgesehen, dass nicht nur am Kerbenauslauf 23 eine Vertiefung 27, sondern auch am Kerbeneinlauf 26 eine Vertiefung 28 vorgesehen ist. Beide Vertiefungen sind gemäß den Figuren 4 und 5 jeweils als Sackloch 27 und 28 ausgebildet.
  • Bei der Gestaltung nach Figuren 6 und 7 ist jeweils am Kerbeneinlauf 26 und am Kerbenauslauf 23 eine Vertiefung 25 vorgesehen. Diese Vertiefungen 25 sind jedoch als zum Garnabzugskanal 16 konzentrische Rillen 29 bzw. 30 ausgebildet

Claims (4)

  1. Garnabzugsdüse für Offenend-Rotorspinnvorrichtungen, mit einer aus keramischem Material bestehenden und ein abzuziehendes Garn (14) umlenkenden gewölbten Kontaktftäche (19), die von einer Stirnfläche (20) in einen Garnabzugskanal (16) übergeht, und mit in die Kontaktfläche (19) eingeformten, im Wesentlichen radial zum Garnabzugskanal verlaufenden Kerben (22), deren Kerbenauslauf zum Garnabzugskanal (16) hin in einen ungekerbten Teilbereich (24) der gewölbten Kontaktfläche (19) übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerbenauslauf (23) in einer Vertiefung (25) endet.
  2. Garnabzugsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Garnabzugskanal (16) abgewandte Kerbeneinlauf (26) an einer Vertiefung (28;30) beginnt.
  3. Garnabzugsdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (25) als Sackloch (27;28) ausgebildet ist.
  4. Garnabzugsdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (25) als zum Garnabzugskanal (16) konzentrische Rille (29;30) ausgebildet ist.
EP03026450A 2003-02-10 2003-11-20 Garnabzugsdüse für Offenend-Rotorspinnvorrichtungen Expired - Lifetime EP1445358B1 (de)

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