EP1563130B1

EP1563130B1 - Luftdüsenspinnvorrichtung

Info

Publication number: EP1563130B1
Application number: EP03750686A
Authority: EP
Inventors: Peter Schweier
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2003-10-04
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2023-10-04
Also published as: DE50310171D1; AU2003268916A1; JP2006507418A; CN1714180A; EP1563130A1; WO2004048655A1; DE10256344A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftdüsenspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, der eine Wirbelkammer durchläuft, in welche wenigstens ein eine düsenartige Mündung aufweisender Druckluftkanal mündet, der als in einem Düsenkörper angeordneter, in einer zur Laufrichtung des Stapelfaserverbandes radialen Ebene liegender Düsenschlitz ausgebildet ist, der durch eine Stirnfläche einer Abdeckung zu dem Druckluftkanal vervollständigt ist.
Eine Luftdüsenspinnvorrichtung dieser Art ist durch die DE 37 32 708 A1 Stand der Technik. In dieser Druckschrift sind hinsichtlich der Lage von Druckluftkanälen zwei Varianten offenbart. Bei der einen Variante, von welcher im Oberbegriff der vorliegenden Patentanmeldung ausgegangen wird, liegen mehrere Druckluftkanäle in einer zur Laufrichtung des Stapelfaserverbandes radialen Ebene. Die auf den Stapelfaserverband auftreffende Druckluft muss dann abrupt umgelenkt werden, wobei es mehr oder weniger dem Zufall überlassen ist, ob die Luftströmung in oder entgegen der Laufrichtung geht. Bei der anderen Variante sind die Druckluftkanäle in Laufrichtung des Stapelfaserverbandes dadurch geneigt, dass die Düsenschlitze sich in Kegelflächen befinden und durch zugeordnete Kegelflächen abgedeckt werden. Hier besteht die Gefahr mangelnder Abdichtung, da die einander zugeordneten Kegelflächen nie frei von Toleranzen sind.
Üblicherweise werden bei nicht gattungsgemäßen Luftdüsenspinnvorrichtungen die Druckluftkanäle gebohrt. Gegenüber dieser Ausführung hat die eingangs erwähnte Luftdüsenspinnvorrichtung den Vorteil einer sehr einfachen Herstellung, da in einem Düsenkörper in sehr einfacher Weise mit sehr hoher Genauigkeit Düsenschlitze durch Fräsen erzeugt werden können, die anschließend durch eine Anlagefläche abgedeckt und dadurch zu Druckluftkanälen vervollständigt werden. Da derartige Druckluftkanäle vor dem Zusammenbau freiliegen, können sie in einfacher Weise bezüglich ihrer Genauigkeit überprüft und gegebenenfalls nachgearbeitet werden. Bei dieser Überprüfung können auch fehlerhafte Teilstücke aussortiert werden. Das Herstellen solcher Düsenschlitze ist aber nicht auf das Fräsen beschränkt, sondern kann beispielsweise auch durch einen Prägevorgang erfolgen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, für eine Luftdüsenspinnvorrichtung die benötigten Luftdruckkanäle im Grundsatz wie beim eingangs genannten Stand der Technik herzustellen, jedoch gleichzeitig dafür zu sorgen, dass bei guter Abdichtung zugleich auch eine Strömungskomponente in Laufrichtung des Faserverbandes gerichtet ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Abdeckung in unmittelbarem Anschluss an die Mündung eine in Laufrichtung des Stapelfaserverbandes geneigte schräge Luftumlenkfläche aufweist.
Da von Düsenschlitzen ausgegangen wird, die in einer radialen Ebene zur Laufrichtung des Stapelfaserverbandes verlaufen, kann die Stirnfläche der Abdeckung und die ihr zugeordnete Fläche des Düsenkörpers jeweils eine plane Fläche sein, so dass es keine Dichtungsprobleme gibt. Zusätzlich ist dafür Sorge getragen, dass die Druckluft im Anschluss an die Mündung des wenigstens einen Druckluftkanales in Laufrichtung des Stapelfaserverbandes umgelenkt wird, so dass eindeutige Strömungsverhältnisse vorherrschen.
Die erfindungsgemäß ausgebildeten Druckluftkanäle lassen sich vorteilhaft bei Luftdüsenspinnvorrichtungen anwenden, die beispielsweise entsprechend der EP 12 17 109 A2 gestaltet sind.
Vorteilhaft ist die Luftumlenkfläche als den Stapelfaserverband umgebende konische Ringfläche ausgebildet. Auf diese Weise lässt sich die Luftumlenkfläche besonders einfach herstellen. Dabei ist es günstig, wenn eine Mehrzahl von Mündungen tangential gegen die Ringfläche gerichtet ist. Dies führt nicht nur zu einer guten Drehungserteilung für den ersponnenen Faden, sondern hat auch den Vorteil eines verlängerten Umlenkweges für die Druckluft, da diese an der Luft-umlenkfläche zunächst mit einer Komponente in Umfangsrichtung der Ringfläche gerichtet ist.
Die Ringfläche selbst kann sehr flach und schmal sein. So hat es sich gezeigt, dass es genügt, wenn die Konizität der Ringfläche gegenüber der radialen Ebene zwischen 10° und 20° liegt. Es hat sich ferner gezeigt, dass die Länge der Luftumlenkfläche in der Größenordnung der Breite der Düsenschlitze liegen kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Es zeigen:

Figur 1 in etwa zehnfacher Vegrößerung einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Luftdüsenspinnvorrichtung,
Figur 2 in gegenüber Figur 1 verkleinerter, jedoch gegenüber der Originalgröße dennoch vergrößerter Darstellung einen Schnitt längs der Schnittfläche II-II der Figur 1 durch einen Düsenkörper,
Figur 3 in einem der Figur 2 entsprechenden Größenverhältnis eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Figur 1 auf eine erfindungsgemäße Abdeckung,
Figur 4 einen Schnitt durch diese Abdeckung längs der Schnittfläche IV-IV der Figur 3.

Die Figur 1 zeigt eine Luftdüsenspinnvorrichtung, mit der einem durch einen Zuführkanal 1 zugeführten losen Stapelfaserverband 2 in einer Wirbelkammer 3 eine Drehung erteilt wird, so dass ein gesponnener Faden 4 entsteht, der durch einen Fadenabzugskanal 5 abgezogen wird. Der Stapelfaserverband 2 kann von einem Streckwerk oder einem anderen Verzugsaggregat kommen. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 3 durch Einblasen von Druckluft durch tangential in die Wirbelkammer 3 mündende Druckluftkanäle 6 eine Wirbelströmung. Die aus den Mündungen 7 der Druckluftkanäle 6 austretende Druckluft wird durch einen Abluftkanal 8 abgeführt, wobei dieser einen um den Fadenabzugskanal 5 angeordneten ringförmigen Querschnitt um ein spindelförmiges stationäres Bauteil 9 herum aufweist.
Nach der Auslassöffnung 10 des Zuführkanals 1 ist als Drallsperre eine Kante 11 einer Faserführungsfläche 12 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 5 im Bereich von dessen Einlassöffnung 13 angeordnet ist.
In der Luftdüsenspinnvorrichtung werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten und so von der Auslassöffnung 10 des Zuführkanals 1 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 5 geführt. Andererseits sind die Fasern aber im Bereich zwischen Zuführkanal 1 und Fadenabzugskanal 5 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Einlassöffnung 13 des Fadenabzugskanals 5 radial hinweg getrieben werden. Die mit dem beschriebenen Verfahren hergestellten Fäden 4 zeigen denn auch einen Kern von im Wesentlichen in Fadenlängsrichtung verlaufenden Fasern oder Faserbereichen ohne wesentliche Drehung und einen äußeren Bereich, in welchem die Fasern oder Faserbereiche um den Kern herum gedreht sind.
Dieser Fadenaufbau kommt nach einer modellhaften Erklärung dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere solche, deren nachlaufende Bereiche noch stromaufwärts im Zuführkanal 1 gehalten werden, im Wesentlichen direkt in den Fadenabzugs-kanal 5 gelangen, dass aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Ein-gangsbereich des Zuführkanals 1 nicht mehr gehalten werden, durch die Wirbelbildung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogen und dann um den entstehenden Faden 4 gedreht werden.
Jedenfalls sind Fasern zu einem gleichen Zeitpunkt sowohl im entstehenden Faden 4 eingebunden, wodurch sie durch den Fadenabzugskanal 5 gezogen werden, als auch der Wirbelströmung ausgesetzt, die sie zentrifugal, also von der Einlassöffnung 13 des Fadenabzugskanals 5 hinweg, beschleunigt und in den Abluftkanal 8 abzieht. Die durch die Wirbelströmung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogenen Faserbereiche bilden einen in die Einlassöffnung 13 des Fadenabzugskanals 5 mündenden Faserwirbel, dessen längere Anteile sich spiralartig außen um das spindelförmige Bauteil 9 winden und in dieser Spirale entgegen der Kraft der Strömung im Abluftkanal 8 gegen die Einlassöffnung 13 des Fadenabzugskanals 5 gezogen werden.
Unter zur Figur 1 ergänzender Hinzunahme der Figuren 2, 3 und 4 werden nachfolgend die Druckluftkanäle 6 näher beschrieben.
Gemäß dem in den genannten Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es pro Luftdüsenspinnvorrichtung insgesamt vier Druckluftkanäle 6, die jeweils mit Mündungen 7 versehen sind und, wie am besten aus Figur 2 ersichtlich, tangential in die Wirbelkammer 3 gerichtet sind. Diese Druckluftkanäle 6 sind gemäß Figuren 1 und 2 als Düsenschlitze 15 in einen Düsenkörper 14 eingearbeitet und gemäß Figuren 1,3 und 4 durch eine Stirnfläche 16 einer Abdeckung 17 zu den Druckluftkanälen 6 vervollständigt. Die Düsenschlitze 15 verlaufen in einer zur Laufrichtung A des Stapelfaserverbandes 2 radialen Ebene E, siehe hierzu Figur 1.
Ein den Düsenkörper 14 radial umgebender Ringraum 18 ist in nicht dargestellter Weise an eine Druckluftquelle angeschlossen. Über in die Außenkontur eingearbeitete axiale Aussparungen 19 des Düsenkörpers 14 gelangt die Druckluft dann von dem Ringraum 18 zu den einzelnen Druckluftkanälen 6. Nach außen hin ist der Ringraum 18 durch eine Wandung eines Gehäuses 20 abgedichtet.
Erfindungsgemäß weist die Abdeckung 17 in unmittelbarem Anschluss an die Mündungen 7 eine in Laufrichtung A des Stapelfaserverbandes 2 geneigte schräge Luftumlenkfläche 21 auf. Obwohl also die Düsenschlitze 15 dadurch, dass sie in der radialen Ebene E liegen, sehr einfach gefertigt werden können, wird die aus den Mündungen 7 austretende Druckluft durch die Luftumlenkfläche 21 in Laufrichtung A des Faserverbandes 2 umgeleitet. Wie ersichtlich, ist die Luftumlenkfläche 21 dabei als konische Ringfläche 22 ausgebildet, die den Stapelfaserverband 2 umgibt und gegen die eine Mehrzahl von Mündungen 7 tangential gerichtet ist.
Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 4 zu erkennen ist, ist die Konizität α der Ringfläche 22 gegenüber der radialen Ebene E relativ gering und liegt im Bereich zwischen 10° und 20°. Die Länge L der Luftumlenkfläche 21 liegt in der Größenordnung der Breite B der Düsenschlitze 15.

Claims

Luftdüsenspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens (4) aus einem Stapelfaserverband (2), der eine Wirbelkammer (3) durchläuft, in welche wenigstens ein eine düsenartige Mündung (7) aufweisender Druckluftkanal (6) mündet, der als in einem Düsenkörper angeordneter, in einer zur Laufrichtung des Stapelfaserverbandes radialen Ebene liegender Düsenschlitz (15) ausgebildet ist, der durch eine Stirnfläche einer Abdeckung (17) zu dem Druckluftkanal vervollständigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (17) in unmittelbarem Anschluss an die Mündung (7) eine in Laufrichtung (A) des Stapelfaserverbandes (2) geneigte schräge Luftumlenkfläche (21) aufweist.
Luftdüsenspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftumlenkfläche (21) als den Stapelfaserverband (2) umgebende konische Ringfläche (22) ausgebildet ist.
Luftdüsenspinnvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Mündungen (7) tangential gegen die Ringfläche (22) gerichtet ist.
Luftdüsenspinnvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Konizität (α) der Ringfläche (22) gegenüber der radialen Ebene (E) 10° bis 20° beträgt.
Luftdüsenspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) der Luftumlenkfläche (21) in der Größenordnung der Breite (B) der Düsenschlitze (15) liegt.