EP1644561A1 - Vorrichtung zum herstellen eines gesponnenen fadens aus einem stapelfaserverband - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband enthält einen Zuführkanal zum Zuführen des Stapelfaserverbandes. Die Vorrichtung enthält ferner einen eine Einlassöffnung aufweisenden Fadenabzugskanal, der in einem spindelartigen stationären Bauteil angeordnet ist. Weiterhin besitz die Vorrichtung eine Fluideinrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung um die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals. Weiterhin weist die Vorrichtung einen Abluftkanal auf, der das spindelartige Bauteil ringförmig umgibt. Schließlich besitzt die Vorrichtung einen an eine Druckluftquelle anschließbaren Injektionskanal, welcher mit einer Mündung an den Fadenabzugskanal angeschlossen und gegen dessen Einlassöffnung gerichtet ist. Erfindungsgemäß ist an dem spindelartigen Bauteil eine die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals enthaltene gesonderte Spindelspitze angeordnet, die den Injektionskanal enthält.

Description

Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, mit einem Zuführkanal zum Zuführen des Stapelfaserverbandes, mit einem eine Einlassöffnung aufweisenden Fadenabzugskanal, der in einem stationären spindelartigen Bauteil angeordnet ist, mit einer Fluideinrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung um die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals, mit einem das spindelartige Bauteil ringförmig umgebenden Abluftkanal sowie mit einem mit einer Mündung an den Fadenabzugskanal angeschlossenen, gegen dessen Einlassöffnung gerichteten, an eine Druckluftquelle anschließbaren Injektionskanal.

Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die EP 0 787 843 A1 Stand der Technik. Bei dieser Vorrichtung wird ein Stapelfaserverband im Streckwerk zu einem Faserbändchen verzogen, dem in einem Luftdüsenaggregat dann die Spinndrehung erteilt wird. Hierzu wird das Faserbändchen durch einen Zuführkanal des Luftdüsenaggregates zunächst in eine Wirbelkammer geführt, der eine Fluideinrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung um eine Einlassöffnung eines Fadenabzugskanals herum zugeordnet ist. Dabei werden zunächst die vorderen Enden der im Faserbändchen gehaltenen Fasern in den Fadenabzugskanal geführt, während hintere freie Faserenden abgespreizt, von der Wirbelströmung erfasst und um die sich bereits in der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals befindlichen, also eingebundenen vorderen Enden herumgedreht werden, wodurch ein Faden mit weitgehend echter Drehung erzeugt wird. Eine solche Vorrichtung erlaubt besonders hohe Geschwindigkeiten von mehr als 300 m pro Minute.

Wenn bei der bekannten Vorrichtung aus irgendeinem Grund das Faserbändchen oder der ersponnene Faden bricht, dann wird im Zuge eines Anspinnvorganges das Ende eines bereits gesponnenen Fadens durch das Luftdüsenaggregat hindurch entgegen der betriebsmäßigen Transportrichtung in das Streckwerk zurückgeführt. Hierfür ist im spindelartigen Bauteil ein Injektionskanal vorgesehen, der mit einer Mündung an den Fadenabzugskanal angeschlossen und gegen dessen Einlassöffnung gerichtet ist. Wenn dieser Injektionskanal an eine Druckluftquelle angeschlossen wird, entsteht im Fadenabzugskanal eine gegen das Streckwerk gerichtete Saugströmung, mit deren Hilfe das bereits ersponnene Fadenende zum Streckwerk zurück transportiert werden kann. Der nur in der Figur 10 der genannten Druckschrift dargestellte und beschriebene Injektionskanal ist sich verjüngend ausgebildet und durch das spindelartige Bauteil hindurch schräg gegen den Fadenabzugskanal gerichtet. Es ist in der bekannten Druckschrift nicht offenbart, wie der Injektionskanal bei praktischen Vorrichtungen hergestellt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art günstige Voraussetzungen zu schaffen, dass ein solcher Injektionskanal auf einfache und kostengünstige Weise hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass an dem spindelartigen Bauteil eine die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals enthaltende gesonderte Spindelspitze angeordnet ist, die den Injektionskanal enthält.

Dadurch, dass an dem spindelartigen stationären Bauteil eine gesonderte Spindelspitze angeordnet ist, ist es nicht mehr erforderlich, an dem an sich schon komplizierten spindelartigen Bauteil eine schräge Druckluftbohrung anzubringen. Vielmehr kann die an dem jetzt mehrteiligen spindelartigen Bauteil gesondert angeordnete Spindelspitze so gestaltet werden, dass der Injektionskanal auf einfache Weise herstellbar und an eine Druckluftquelle anschließbar ist.

Obwohl die Spindelspitze an dem spindelartigen Bauteil durchaus beliebig befestigt und beispielsweise angeklebt sein kann, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Spindelspitze leicht auswechselbar in das spindelartige Bauteil eingesetzt ist und beispielsweise mittels eines O-Ringes dort fixiert wird. Der Injektionskanal lässt sich an der Spindelspitze so anbringen, dass er an seinem der Mündung abgewandten Ende an einer im Wesentlichen senkrecht zum Injektionskanal angeordneten Begrenzungsfläche der Spindelspitze beginnt. Dadurch lässt sich selbst dann, wenn der Injektionskanal schräg zum Fadenabzugskanal verläuft, eine dünne Bohrung senkrecht zu einer Bearbeitungsfläche anbringen.

Die Erfindung lässt sich weiter dadurch ausgestalten, dass der Injektionskanal an seinem der Mündung abgewandten Ende außerhalb der Spindelspitze im spindelartigen Bauteil mit einem Anschlusskanal fortgesetzt wird, der mit der Druckluftquelle verbindbar ist. Bei einer solchen Ausgestaltung lässt es sich einrichten, dass der im spindelartigen Bauteil zu bohrende Anschlusskanal parallel zum Fadenabzugskanal verläuft. Der Anschlusskanal kann dann an einer Stirnfläche einer Ausnehmung für die Spindelspitze münden.

Die Erfindung betrifft ferner für die beschriebene Vorrichtung eine Spindelspitze, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie den Anfangsteil und eine Einlassöffnung eines Fadenabzugskanals enthält, der über eine Mündung mit einem gegen die Einlassöffnung gerichteten Injektionskanal verbunden ist. Es soll somit neben der beschriebenen Vorrichtung auch die Spindelspitze selbst mit geschützt sein.

Die Spindelspitze kann an ihrem der Einlassöffnung abgewandten Endbereich eine zylindrische Führungsfläche aufweisen, die in eine entsprechend geformte hohizylindrische Ausnehmung eines spindelartigen Bauteils einsetzbar ist. Die genannte zylindrische Führungsfläche kann dabei an einer Stirnfläche enden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass am Übergangsbereich zwischen der zylindrischen Führungsfläche und der Stirnfläche der Spindelspitze eine Fase oder dergleichen vorgesehen ist, an der das der Mündung abgewandte Ende des Injektionskanals beginnt.

Eine gesondert in das stationäre spindelartige Bauteil eingesetzte Spindelspitze ist auch dann sinnvoll, wenn sie keinen Injektionskanal enthält, da eine solche Spindelspitze als ein Spinnmittel angesehen werden kann, mit welchem der Charakter des ersponnenen Fadens geändert werden kann. Beispielsweise lässt sich die Spindelspitze mehr oder weniger an den Zuführkanal heranführen, wodurch sich ein Faden mit größerer oder kleinerer Haarigkeit erspinnen lässt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

Figur 1 in vergrößerter Darstellung einen Axialschnitt durch das Luftdüsenaggregat im Bereich des stationären spindelartigen Bauteiles, Figur 2 in noch stärkerer Vergrößerung einen Axialschnitt durch die in das spindelartige Bauteil einsetzbare Spindelspitze.

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung dient dem Herstellen eines gesponnenen Fadens 1 aus einem Stapelfaserverband 2. Die Vorrichtung enthält als wesentliche Bestandteile ein Streckwerk 3 sowie ein Luftdüsenaggregat 4.

Der zu verspinnende Stapelfaserverband 2 wird dem Streckwerk 3 in Zulieferrichtung A zugeführt und als ersponnener Faden 1 in Abzugsrichtung B abgezogen und an eine nicht dargestellte Aufspuleinrichtung weitergeleitet.

Das nur teilweise dargestellte Streckwerk 3 ist vorzugsweise ein Drei-Zylinder-Streckwerk und enthält insgesamt drei Walzenpaare, die jeweils eine angetriebene Unterwalze und eine als Druckwalze ausgebildete Oberwalze enthalten. Dargestellt ist lediglich das Lieferwalzenpaar 5,6. In einem solchen Streckwerk 3 wird in bekannter Weise der Stapelfaserverband 2 bis zu einer gewünschten Feinheit verzogen. Im Anschluss an das Streckwerk 3 liegt dann ein dünnes Faserbändchen 7 vor, welches verstreckt, jedoch noch ungedreht ist.

Dem Luftdüsenaggregat 4 wird das Faserbändchen 7 über einen Zuführkanal 8 zugeführt. Es folgt eine so genannte Wirbelkammer 9, in welcher dem Faserbändchen 7 die Spinndrehung erteilt wird, so dass der gesponnene Faden 1 entsteht, der durch einen Fadenabzugskanal 10 abgezogen wird. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 9 durch Einblasen von Druckluft durch tangential in die Wirbelkammer 9 mündende Druckluftdüsen 11 eine Wirbelströmung. Die aus den Düsenöffnungen austretende Druckluft wird durch einen Abluftkanal 12 abgeführt, wobei dieser einen ringförmigen Querschnitt um ein spindelartiges stationäres Bauteil 13 herum aufweist, welches den Fadenabzugskanal 10 enthält.

Im Bereich der Wirbelkammer 9 ist als Drallsperre eine Kante einer Faserführungsfläche 14 angeordnet, die leicht exzentrisch zum Fadenabzugskanal 10 im Bereich von dessen Einlassöffnung 15 angeordnet ist.

In der Vorrichtung werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Faserbändchen 7 gehalten und so vom Zuführkanal 8 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 10 geführt. Andererseits sind die Fasern aber in dem Bereich zwischen dem Zuführkanal 8 und dem Fadenabzugskanal 10 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Einlassöffnung 15 des Fadenabzugskanals 10 radial weggetrieben werden. Die mit dem beschriebenen Verfahren hergestellten Fäden 1 zeigen dadurch 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.

Eine Vorrichtung dieser Art erlaubt besonders hohe Spinngeschwindigkeiten, die in der Größenordnung von 600 m pro Minute liegen können.

Wenn aus irgendeinem Grund das noch sehr schwache ungedrehte Faserbändchen 7 oder der ersponnene Faden 1 bricht, findet anschließend ein Anspinnvorgang statt, bei welchem das Ende des ersponnenen Fadens 1 entgegen der Abzugsrichtung B zum Streckwerk 3 zurückgeführt wird. Hierfür ist als Hilfsmittel ein Injektionskanal 16 vorgesehen, der an eine Druckluftquelle 17 anschließbar ist und dessen Mündung 18 an den Fadenabzugskanal 10 angeschlossen und gegen dessen Einlassöffnung 15 gerichtet ist. Dadurch lässt sich im Fadenabzugskanal 10 ein gegen das Streckwerk 3 gerichteter Saugluftstrom erreichen, der das Ende des ersponnenen Fadens 1 zum Lieferwalzenpaar 5,6 zurückführt.

Da es nicht ganz einfach ist, den einen nur kleinen Durchmesser aufweisenden Injektionskanal 16 schräg zum Fadenabzugskanal 10 gerichtet im spindelartigen Bauteil 13 anzubringen, ist erfindungsgemäß eine Spindelspitze 19 vorgesehen, die an dem spindelartigen Bauteil 13 « angeordnet ist und eine die Einlassöffnung 15 des Fadenabzugskanals 10 sowie den Injektionskanal 16 enthält. Es sei in diesem Zusammenhang zusätzlich auf die stark vergrößert dargestellte Figur 2 verwiesen. Man erkennt hier die separat dargestellte Spindelspitze 19 mit dem Injektionskanal 16, der mit seiner Mündung 18 gegen die Einlassöffnung 15 gerichtet ist.

Die Spindelspitze 19 ist leicht auswechselbar in das spindelartige Bauteil 13 eingesetzt und mittels eines O-Ringes 20 dort fixiert.

Der Injektionskanal 16 beginnt mit seinem der Mündung 18 abgewandten Ende 21 an einer im Wesentlichen senkrecht zum Injektionskanal 16 angeordneten Begrenzungsfläche 22 der Spindelspitze 19. Dadurch lässt sich der Injektionskanal 16 leicht im spindelartigen Bauteil 13 durch eine Bohrung anbringen, auch wenn diese schräg zum Fadenabzugskanal 10 verläuft. An seinem der Mündung 18 abgewandten Ende 21 ist der Injektionskanal 16 außerhalb der Spindelspitze im spindelartigen Bauteil 13 mit einem Anschlusskanal 23 fortgesetzt, welcher seinerseits bei Bedarf mit der Druckluftquelle 17 verbindbar ist. Dadurch, dass sich zwischen dem Injektionskanal 16 und dem Anschlusskanal 23 auf diese Weise eine Trennfuge ergibt, brauchen beide Kanäle nicht unter einem gleichen Winkel geneigt zu sein. Der Anschlusskanal 23 kann daher parallel zum Fadenabzugskanal 10 verlaufen, was sich wesentlich einfacher herstellen lässt, als dies beim Stand der Technik der Fall war. Der Anschlusskanal 23 kann dabei an einer Stirnfläche 24 einer Ausnehmung 25 für die Spindelspitze 19 münden.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, enthält die Spindelspitze 19 den Anfangsteil 26 und die Einlassöffnung 15 des Fadenabzugskanals 10. In diesen Anfangsteil 26 mündet der Injektionskanal 16 mit seiner Mündung 18. Der Anfangsteil 26 gehört somit zum Fadenabzugskanal 10 und ist mit diesem koaxial.

Die Spindelspitze 19 weist an ihrem der Einlassöffnung 15 abgewandten Endbereich 27 außen eine zylindrische Führungsfläche 28 auf, die in eine entsprechend geformte hohizylindrische Ausnehmung 25 des spindelartigen Bauteils 13 einsetzbar ist. Die zylindrische Führungsfläche 28 endet an einer Stirnfläche 29.

Am Übergangsbereich 30 zwischen der zylindrischen Führungsfläche 28 und der Stirnfläche 29 ist eine Fase 31 oder dergleichen vorgesehen, an der das der Mündung 18 abgewandte Ende 21 des Injektionskanals 16 beginnt.

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, mit einem Zuführkanal zum Zuführen des Stapelfaserverbandes, mit einem eine Einlassöffnung aufweisenden Fadenabzugskanal, der in einem stationären spindelartigen Bauteil angeordnet ist, mit einer Fluideinrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung um die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals, mit einem das spindelartige Bauteil ringförmig umgebenden Abluftkanal sowie mit einem mit einer Mündung an den Fadenabzugskanal angeschlossenen, gegen dessen Einlassöffnung gerichteten, an eine Druckluftquelle anschließbaren Injektionskanal, dadurch gekennzeichnet, dass an dem spindelartigen Bauteil (13) eine die Einlassöffnung (15) des Fadenabzugskanals (10) enthaltende gesonderte Spindelspitze (19) angeordnet ist, die den Injektionskanal (16) enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelspitze (19) leicht auswechselbar in das spindelartige Bauteil (13) angesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelspitze (19) mittels eines O-Ringes (20) im spindelartigen Bauteil (13) fixiert ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektionskanal (16) an seinem der Mündung (18) abgewandten Ende (21) an einer im Wesentlichen senkrecht zum Injektionskanal (16) angeordneten Begrenzungsfläche (22) der Spindelspitze (19) beginnt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektionskanal (16) an seinem der Mündung (18) abgewandten Ende (21) außerhalb der Spindelspitze (19) im spindelartigen Bauteil (13) mit einem Anschlusskanal (23) fortgesetzt ist, der mit der Druckluftquelle (17) verbindbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskanal (23) parallel zum Fadenabzugskanal (10) verläuft.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskanal (23) an einer Stirnfläche (24) einer Ausnehmung (25) für die Spindelspitze (19) mündet.

8. Spindelspitze für eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie den Anfangsteil (26) und eine Einlassöffnung (15) eines Fadenabzugskanals (10) enthält, der über eine Mündung (18) mit einem gegen die Einlassöffnung (15) gerichteten Injektionskanal (16) verbunden ist.

9. Spindelspitze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie an ihrem der Einlassöffnung (15) abgewanden Endbereich (27) eine zylindrische Führungsfläche (28) aufweist, die in eine entsprechend geformte hohizylindrische Ausnehmung (25) eines spindelartigen Bauteiles (13) einsetzbar ist.

10. Spindelspitze nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Führungsfläche (28) an einer Stirnfläche (29) endet.

11. Spindelspitze nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergangsbereich (30) zwischen der zylindrischen Führungsfläche (28) und der Stirnfläche (29) eine Fase (31) oder dergleichen vorgesehen ist, an der das der Mündung (18) abgewandte Ende (21) des Injektionskanals (16) beginnt.