EP1682702A1 - Spinnstelle mit faserf hrungselement - Google Patents

Spinnstelle mit faserf hrungselement

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EP1682702A1
EP1682702A1 EP04738064A EP04738064A EP1682702A1 EP 1682702 A1 EP1682702 A1 EP 1682702A1 EP 04738064 A EP04738064 A EP 04738064A EP 04738064 A EP04738064 A EP 04738064A EP 1682702 A1 EP1682702 A1 EP 1682702A1
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EP
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fiber guide
guide element
fiber
angle
distance
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EP04738064A
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Herbert Stalder
Kurt Ziegler
Peter Artzt
Heinz Müller
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Maschinenfabrik Rieter AG
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Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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    • 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
    • D01H4/02—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 imparting twist by a fluid, e.g. air vortex
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11—Spinning by false-twisting
    • D01H1/115—Spinning by false-twisting using pneumatic means
    • 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
    • D01H4/38—Channels for feeding fibres to the yarn forming region

Definitions

  • the invention relates to a spinning station with a fiber guide element according to the preamble of patent claim 1.
  • the present invention relates to the field of air spinning machines.
  • Air spinning machines have a large number of spinning positions.
  • a yarn is spun from a longitudinal fiber structure.
  • the longitudinal fiber structure is first refined, that is, the amount of fibers per unit length is reduced by warping.
  • the refined fiber structure is spun into a yarn in the spinning station.
  • the spinning station has a fiber guiding element with a fiber guiding surface, which guides the fiber structure into a swirl chamber, where a yarn is produced in a spindle by the known vortex air spinning process.
  • FIG. 1 shows a fiber guide element designed as a sleeve 3 with a fiber guide surface 5 arranged inside. A fiber structure 1 is guided through the sleeve 3 from the outlet roller pair 2 of the upstream drafting system.
  • EP 1 335 050 A2 proposes a sleeve in which two mutually inclined fiber guide surfaces are arranged and thereby form a deflection point on the inside.
  • the deflection point formed as an edge increases the proportion of the free fiber ends on the surface of the fiber structure by lifting them off. These free fiber ends are caught by the vortex flow in front of the spindle.
  • the increase in the proportion of free fibers also increases the proportion of wrapping fibers in the yarn, and the quality of a yarn spun in this way can be improved.
  • This deflection point improves the yarn quality, but it does nothing to improve the flow conditions when the fiber structure 1 enters the sleeve 3.
  • the present invention is based on the object of specifying a spinning station with a fiber guide element and a fiber guide element, in which the flow conditions are also improved during the transition from the drafting system to the fiber guide element in order to subsequently obtain better conditions for spinning the fiber structure.
  • the feed direction of the fiber structure to the direction of the fiber guide surface at a deflection point is inclined by an angle of inclination and that the deflection point is arranged inside or at the edge of the fiber guide element; this results in significantly improved flow conditions and, in particular, can effectively contain a wobble or pendulum movement of the fiber structure.
  • the deflection point e.g. an entry edge can be on the edge of the fiber guide element, i.e. be arranged on the end face of the fiber guide element (see end face 33 from FIG. 2 described below), as well as by resetting or suitable positioning inside the fiber guide element.
  • the invention leaves open how the exit of the fiber guide element can be designed. This can be done in accordance with the teaching of Scripture 1 335 050 A2. This configuration of the exit is not, however, necessarily prescribed by the invention.
  • Figure 1 Representation of fiber guide element and pair of outlet rollers of a spinning station according to the prior art in EP 0 854 214 A2 and EP 1 335 050 A2.
  • Figure 2 shows a sectional view of a fiber guide element according to the invention at a spinning station;
  • FIG. 3 Compared to FIG. 2, a more detailed sectional illustration of a fiber guide element according to the invention.
  • FIG. 1 to illustrate the problem and the solution provided by the present invention, a perspective view of a spinning station 6 of an air spinning machine with a pair of outlet rollers 2 and a fiber guide element 3 designed as a sleeve is shown. A fiber structure 1 is guided through the fiber guide element 3, which then in the spindle 7, not shown, to one
  • the task of the fiber guide element 3 is to optimally feed the fiber structure 1 to the adjoining swirl chamber 36 so that a yarn can be formed there by means of an air flow.
  • fiber guide element 3 and sleeve 3 are used synonymously.
  • a fiber guide element 3 according to the invention is shown in FIG.
  • the fiber structure 1 is transported in the direction 34 to the fiber guide element 3.
  • a deflection is provided on the leading edge 32.
  • the leading edge 32 is formed by an inclination between the feed direction 34 and the fiber guide surface 5 arranged in the sleeve 3 and is arranged inside said sleeve 3.
  • an exit edge 17 is also provided in order to achieve an additional spreading of the edge fibers.
  • a swirl stop 38 is provided at the end of the trailing edge 17.
  • the present invention leaves open how the exit and the subsequent insertion into the inlet mouth 9 of the spindle 7 must be designed.
  • an air inlet opening 37 is arranged in the swirl chamber 36.
  • the leading edge 32 is based on the mostly cylindrical shape of the sleeve 3 and the distance b from the upper end face 33 of the sleeve 3.
  • the entry ramp 39 is inclined by an angle ⁇ with respect to the fiber guide surface 5.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnstelle (6) einer Luftspinnmaschine mit eine Faserführungselement (3). Um die Aufspreizung der Randfasern des zuzuführenden Faserverbandes (1) zu erhöhen - und damit die Garnqualität zu verbessern - sowie um die parallel zur Zuführrichtung (34) liegenden Faserelemente nicht zu stauen, wird vorgeschlagen, die Zuführrichtung (34) des Faserverbandes (1) zur Richtung der Faserführungsfläche (5) an einer Eintrittskante (32) um einen Winkel α zu neigen und die Eintrittskante (32) im Innern des Faserführungselementes (3) anzuordnen.

Description

Spinnstelle mit Faserführungselement
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spinnstelle mit einem Faserführungselement ge- mäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Luftspinnmaschinen. Luftspinnmaschi- nen weisen eine Vielzahl von Spinnstellen auf. In jeder Spinnstelle wird ein Garn aus einem zugeführten Faserlängsgebilde gesponnen. Dabei wird das Faserlängsgebilde zuerst verfeinert, das heisst, die Fasermenge pro Längeneinheit wird durch Verzug ver- kleinert. Dann wird der verfeinerte Faserverband in der Spinnstelle durch Drallerteilung zu einem Garn versponnen. Dazu weist die Spinnstelle ein Faserführungselement mit einer Faserführungsfläche auf, welche den Faserverband in eine Wirbelkammer führt, wo durch das bekannte Vortex-Luftspinnverfahren ein Garn in einer Spindel hergestellt wird.
Bedingt durch die sehr hohen Geschwindigkeiten des Faserverbandes beim Übergang vom Streckwerk in die Spindel gilt es, den Eintritt in das der Spindel vorgelagerte Faser führungselementes optimal zu gestalten. Hohe Streckwerkgeschwindigkeiten führen zu starken Luftströmungen im Bereich der Auslaufwalzen-Klemmlinie. Diese Luftströmun- gen können zu einem Abreissen des Faserverbandes führen. In Figur 1 ist ein als Hüls« 3 ausgestaltetes Faserführungselement mit einer im Inneren angeordneten Faserführungsfläche 5 gezeigt. Vom Auslaufwalzenpaar 2 des vorgelagerten Streckwerkes wird ein Faserverband 1 durch die Hülse 3 geführt.
In EP 1 335 050 A2 ist dazu eine Hülse vorgeschlagen, in der zwei gegenseitig geneigte Faserführungsflächen angeordnet sind und dadurch eine Umlenkstelle im Innern bilden. Durch die als Kante gebildete Umlenkstelle wird der Anteil der freien Faserenden auf der Oberfläche des Faserverbandes erhöht, in dem diese abheben. Diese freien Faserenden werden vor der Spindel von der Wirbelströmung erfasst. Durch die Erhö- hung des Anteil der freien Fasern erhöht sich auch der Anteil der Umwindefasern des Garns und dadurch kann die Qualität eines auf diese Weise gesponnenen Garns verbessert werden. Diese Umlenkstelle verbessert zwar die Garnqualität, sie trägt jedoch nichts bei zur Verbesserung der Strömungsbedingungen beim Eintritt des Faserverbandes 1 in die Hülse 3. Beim Eintritt des Faserverbandes 1 in das Faserführungselement 3 besteht insbesondere auch die Gefahr, dass die parallel zur Zuführrichtung 34 liegenden Fasern an notwendigerweise vorhandenen Kanten gestaut werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spinnstelle mit einem Faserführungselement und ein Faserführungselement anzugeben, bei denen die Strömungsbedingungen auch beim Übergang vom Streckwerk in das Faserführungselemen verbessert werden, um anschliessend bessere Bedingungen für das Verspinnen des Faserverbandes zu erlangen.
Diese Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Spinnstelle und durch das im Patentanspruch 8 angegebene Faserführungselement gelöst.
Durch die erfindungsgemässe Lösung, wonach die Zuführrichtung des Faserverbandes zur Richtung der Faserführungsfläche an einer Umlenkstelle, zum Beispiel an einer Eintrittskante, um einen Neigungswinkel geneigt ist und dass die Umlenkstelle im Inneren oder am Rand des Faserführungselementes angeordnet ist; ergeben sich wesentlich verbesserte Strömungsbedingung und im besonderen kann dadurch eine Schlinger- oder Pendelbewegung des Faserverbandes wirksam eingedämmt werden. Die Umlenkstelle, z.B. eine Eintrittskante, kann am Rand des Faserführungselementes, d.h. an der Stirnfläche des Faserführungselementes (siehe Stirnfläche 33 aus der im folgenden beschriebenen Figur 2), wie auch durch Zurücksetzung bzw. geeignete Positionierung im Innern des Faserführungselementes angeordnet sein.
Die Erfindung lässt offen, wie der Austritt des Faserführungselementes gestaltet sein kann. Dieser kann gemäss der Lehre der Schrift 1 335 050 A2 erfolgen. Diese Ausgestaltung des Austrittes ist aber nicht zwingend durch die Erfindung vorgegeben.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben. Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert.
Dabei zeigen:
Figur 1 Darstellung von Faserführungselement und Auslaufwalzenpaar einer Spinnstelle gemäss dem Stand der Technik in EP 0 854 214 A2 und EP 1 335 050 A2. Figur 2 Schnittdarstellung eines erfindungsgemässen Faserführungselementes an einer Spinnstelle; Figur 3 Gegenüber Figur 2 detailliertere Schnittdarstellung eines erfind ungsge- mässen Faserführungselementes.
In Figur 1 ist zur Verdeutlichung der Problemstellung und der durch die vorliegende Erfindung geleisteten Lösung eine Spinnstelle 6 einer Luftspinnmaschine mit einem Aus- laufwalzenpaar 2 und einer als Hülse ausgebildeten Faserführungselement 3 in einer perspektivischen Sicht gezeigt. Ein Faserverband 1 wird durch das Faserfü rungsele- ment 3 geführt, welcher anschliessend in der nicht dargestellten Spindel 7 zu einem
Garn mittels Drallerteilung versponnen wird. Aufgabe des Faserführungselernentes 3 ist es, den Faserverband 1 optimal der anschliessenden Wirbelkammer 36 zuzuführen, damit dort ein Garn mittels einer Luftströmung gebildet werden kann.
Im folgenden Kontext werden die Begriffe Faserführungselement 3 und Hülse 3 synonym verwendet.
In Figur 2 ist ein erfindungsgemässes Faserführungselement 3 gezeigt. Der Faserverband 1 wird in Richtung 34 zum Faserführungselement 3 transportiert. Um eine noch bessere Aufspreizung der Randfasern zu erreichen, ist eine Umlenkung an der Eintrittskante 32 vorgesehen. Die Einrittskante 32 wird durch eine Neigung zwischen Zuführrichtung 34 und der in der Hülse 3 angeordneten Faserführungsfläche 5 gebildet und irr Innern der genannten Hülse 3 angeordnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist auch eine Austrittskante 17 vorgesehen, um eine zusätzliche Aufspreizung der Randfasern zu er- langen. Am Ende der Austrittskante 17 ist ein Drallstop 38 vorgesehen. Die vorliegende Erfindung lässt jedoch offen, wie der Austritt und die nachfolgende Einführu ng in die Einlassmündung 9 der Spindel 7 ausgestaltet sein müssen. Vor der Einlassmündung 9 ist in der Wirbelkammer 36 eine Lufteintrittsöffnung 37 angeordnet. Durch das Anordnen der Eintrittskante 32 im Innern des Faserführungselementes 3 ist es besonders vorteilhaft, den Eintritt mit einer Einlauframpe 39 so zu gestalten, dass sich der Faserverband 1 beim Eintritt nicht stauen kann.
Im folgenden werden besonders vorteilhafte Dimensionierungsangaben zur Anordnung der Eintrittskante 32 angegeben, es wird dabei gleichzeitig auf die Figuren 2 und 3 be- zug genommen. Zu beachten ist, dass diese Dimensionierungsangaben sowohl kumulativ als auch für sich allein vorteilhafte Bedingungen für den Eintritt des Faserverban- des 1 in die Hülse 3 ermöglichen:
i) Der Neigungswinkel a zwischen Faserführungsfläche 5 und Zuführrichtung 34 des Faserverbandes 1 liegt vorzugsweise in einem Wertebereich von 5° <= a <= 85°, bevorzugt 5° <= a <= 70°, besonders bevorzugt 5° <= a <= 25°. ii) Die Zuführrichtung des Faserverbandes ist gegenüber der Streckwerksebene um einen Winkel ß geneigt, der vorzugsweise in einem Wertebereich von o° < ß <= 10° liegt. iii) Bezogen auf die Ebene 35, die durch die Achsen der beiden Auslaufwalzen 2 definiert ist, weist die Eintrittskante 32 einen Abstand a von der genannten Ebene 3f auf, der vorzugsweise in einem Wertebereich von 9mm <= a <= 13mm liegt. iv) Die Eintrittskante 32 ist bezogen auf die meist zylinderartige Form des Hülse 3 un den Abstand b von der oberen Stirnfläche 33 des Hülse 3 angeordnet. Der Abstand b liegt dabei vorzugsweise in einem Wertebereich von 0,01mm <= b <= 4 mm. v) Bezogen auf die Streckwerkebene 30 weist die Eintrittskante 32 einen Abstand c auf, der vorzugsweise in einem Wertebereich von 0 <= c <= 3mm liegt. vi) Die Einlauframpe 39 ist gegenüber der Faserführungsfläche 5 um eine Winkel γ geneigt. Der Wertebereich liegt vorzugsweise in einem Wertebereich von 100° <= γ <= 150°.
Wie vorstehend erläutert, sind die angegeben Werte sowohl einzeln für eine Spinnstelk
6 bzw. für ein Faserführungselement 3 als auch in Kombination anwendbar. Die Erfin- dung lässt offen, wie das Faserführungselement 3 konstruktiv auszugestalten ist, z.B. kann an der Eintrittskante 32 eine Rundung vorgenommen werden.
Liste der verwendeten Bezugszeichen und Abkürzungen
1 Faserverband
2 Auslaufwalzenpaar
3 Faserführungselement
4 Faserführungskanal
5 Faserführungsfläche
6 Spinnstelle
7 Spindel
9 Einlassmündung
17 Umlenkstelle, Austrittskante an der Faserführungsfläche des Faserführungselementes
30 Streckwerkebene
31 Klemmlinie
32 Eintrittskante an der Faserführungsfläche 5 des Faserführungselementes 3
33 obere Stirnfläche des Faserführungselementes 3
34 Zuführrichtung des Faserverbandes vor Eintritt in das Faserführungselement 3
35 durch die Drehachsen der Auslaufwalzen 2 gebildete Ebene
36 Wirbelkammer
37 Eintrittsöffnung Luftströmung
38 Drallstop
39 Einlauframpe a Winkel zwischen Faserführungsfläche 5 und Zuführrichtung 34 des Faserverbandes ß Winkel zwischen Zuführrichtung des Faserverbandes und Streckwerkebene 3(
γ Winkel zwischen Einlauframpe 39 und Faserführungsfläche 5 a Abstand Eintrittskante 32 zur Ebene, die die Rotationsachsen der Auslaufwalzen 2 des Streckwerkes enthält b Abstand Eintrittskante 32 zur oberen Stirnfläche 33 der Hülse 3 c Abstand Eintrittskante 32 zur Streckwerksebene 30

Claims

Patentansprüche
1. Spinnstelle (6) einer Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns aus einem Faserverband (1), wobei die Spinnstelle (6) ein Faserführungselement (3) mit einer darin enthaltenen Faserführungsfläche (5) aufweist, dem der Faserverband (1) zugeführt wird; dadurch gekennzeichnet dass die Zuführrichtung (34) des Faserverbandes (1) zur Richtung der Faserführungsfläche (5) an einer Umlenkstelle (32), vorzugsweise eine Eintrittskante (32) um einen Neigungswinkel a geneigt ist und dass die Umlenkstelle (32) im Inneren oder am Rand (33) des Faserführungselementes (3) angeordnet ist.
2. Spinnstelle (6) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel zwischen der Zuführrichtung (34) des Faserverbandes (1) und der Richtung der Faserfü rungsfläche (5) im Wertebereich 5° <= a <- 75° liegt, bevorzugt im Wertebereich 5° <= a <= 25,° vorzugsweise weist der Neigungswinkel a einen Wert von 15° auf.
3. Spinnstelle (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (3) eine Stirnfläche (33) aufweist und dass die Umlenkstelle (32), vorzugsweise die Eintrittskante (32), in Richtung der Faserführungsfläche (5) von der Stirnfläche (33) einen Abstand b im Wertebereich von 0,01mm <= b <= 4 mm aufweist, bevorzugt weist der Abstand b einen Wert von 1 mm auf.
4. Spinnstelle (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (3) eine Einlauframpe (39) aufweist, die gegenüber der Faserführungsfläche (5) um einen Winkel γ geneigt ist, der im Wertebereich von 100° <= γ <= 150° liegt, bevorzugt weist der Winkel γ einen Wert von 120° auf.
5. Spinnstelle (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Faserführungselement (3) ein Streckwerk vorgelagert ist und dass die Eintrittskante (32) ausserhalb der dazugehörenden Streckwerkebene (30) liegt.
6. Spinnstelle (6) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckwerkebene (30) zur Zuführrichtung (34) des Faserverbandes (1) um einen Winkel ß geneigt ist, der im Wertebereich 0° < ß <= 10° liegt, vorzugsweise weist der Winkel ß einen Wert von 5° auf.
7. Spinnstelle (6) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Streckwerk zwei Auslaufwalzen (2) enthält und dass die Eintrittskante (32) in einem Abstand a von der durch die Drehachsen der Auslaufwalzen (2) gebildeten Ebene (35) liegt, wobei der Abstand a im Wertebereich von 9 mm <= a <= 13 mm liegt, vorzugsweise weist der Abstand a einen Wert von 11 mm auf.
8. Faserführungselement (3) mit einer darin enthaltenen Faserführungsfläche (5) für eine Spinnstelle (6) einer Luftspinnmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren oder am Rand des Faserführungselementes (3) eine Umlenkstelle (32), vorzugsweise eine Eintrittskante (32), durch die Faserführungsfläche (5) und eine Einlauframpe (39) gebildet wird.
9. Faserführungselement (3) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (3) eine Stirnfläche (33) aufweist und dass die Umlenkstelle (32), vorzugsweise Eintrittskante, in Richtung der Faserführungsfläche (5) von der Stirnfläche (33) einen Abstand b im Wertebereich von 0,01mm <= b <= 4 mm aufweist, bevorzugt weist der Abstand b einen Wert von 1 mm auf.
10. Faserführungselement (3) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass dass die Faserführungsfläche (5) und die Einlauframpe (39) um einen Winkel γ ge neigt sind, der im Wertebereich von 100° <= γ <= 150° liegt, bevorzugt weist der Winkel γ einen Wert von 120° auf.
11. Faserführungselement (3) oder Spinnstelle (6) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand c zwischen der Umlenkstelle (32) und der Streckwerksebene (30) im Wertebereich 0 mm <= c <= 7 mm liegt, wobei der Abstand c vorzugsweise 1 mm beträgt.
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