EP3052683A1 - Faserführungselement für eine spinndüse einer luftspinnmaschine sowie damit ausgestattete spinnstelle - Google Patents

Faserführungselement für eine spinndüse einer luftspinnmaschine sowie damit ausgestattete spinnstelle

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Publication number
EP3052683A1
EP3052683A1 EP14792855.0A EP14792855A EP3052683A1 EP 3052683 A1 EP3052683 A1 EP 3052683A1 EP 14792855 A EP14792855 A EP 14792855A EP 3052683 A1 EP3052683 A1 EP 3052683A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide element
fiber guide
fiber
central axis
guiding element
Prior art date
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Granted
Application number
EP14792855.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3052683B1 (de
Inventor
Susanne Kaiser
Jürgen Kübler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP3052683A1 publication Critical patent/EP3052683A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3052683B1 publication Critical patent/EP3052683B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a fiber guiding element for a spinning nozzle of an air spinning machine, which serves to produce a yarn from a fiber structure, wherein the fiber guiding element has a base body with an outer surface which serves to abutment against a counter surface of a spinning nozzle of the spinning station, thereby the fiber guiding element in the area to be able to fix an inlet opening of the spinneret, and wherein the fiber guiding element has an inner surface, which is brought into contact with the fiber structure during operation of the spinneret and serves to guide it.
  • Air-jet spinning machines with corresponding fiber guiding elements or spinning stations equipped therewith are known in the prior art (see, for example, DE 40 36 119 C2) and are used to produce a yarn from an elongated fiber composite.
  • the outer fibers of the fiber composite are wound around the inner core fibers by means of a vortex air flow generated by the air nozzles within the vortex chamber in the area of the aforementioned inlet mouth of the yarn formation element and finally form the binder fibers which determine the desired strength of the yarn.
  • This results in a yarn with a true rotation, which finally discharged via the discharge channel from the vortex chamber and z. B. can be wound on a spool.
  • the term yarn generally means a fiber structure in which at least some of the fibers are wound around an inner core.
  • a yarn is included in the traditional sense, which can be processed into a fabric, for example with the aid of a weaving machine.
  • the invention also relates to air spinning machines, with the help of so-called roving (other name: Lunte) can be produced.
  • roving other name: Lunte
  • This type of yarn is characterized by the fact that, despite a certain strength, which is sufficient to transport the yarn to a subsequent textile machine, it is still delayable.
  • the roving can thus with the help of a defaulting device, z. B. the drafting system, a the roving-processing textile machine, such as a ring spinning machine, are warped before it is finally spun.
  • the rotation generated in the region of the yarn formation element does not propagate outwardly beyond the inlet opening in the direction of transport of the yarn or fiber composite. In other words, it should therefore be ensured that the fibers of the fiber composite retain their original orientation prior to contact with the vortex air flow and only receive the corresponding rotation within the vortex chamber. If, in fact, the rotation would propagate counter to the transport direction, the associated reverse rotation of the fiber composite would inevitably lead to a reduced resilience of the fiber composite in the area of a drafting device arranged upstream of the vortex chamber.
  • the object of the present invention is therefore to propose a fiber guiding element or a spinning station equipped therewith for an air-spinning machine which has a further Tere improvement of the fiber guide in the area between pair of delivery rollers and swirl chamber causes.
  • the fiber guide element has an inner surface which comprises a plurality, preferably radially, inwardly directed bulges in a cross section of the fiber guiding element perpendicular to a central axis of the fiber guiding element, wherein at least a part of the bulges at least in a front region facing the central axis an inwardly tapering Has contour.
  • the fiber guide element has an inner surface (in the installed state of the fiber guide element comes into contact with the fiber structure and takes over its leadership), the contour of which deviates from a cylinder shell or has elevations and indentations, which cause an increase in surface area.
  • the bulges (or at least a majority of them) have an inwardly tapered contour in their front region facing the central axis (that is, in the region which extends furthest in the direction of the central axis), jamming of the fibers is excessive
  • inside in this case refers to the space surrounded by the bulges of the fiber guide element, which serves the passage of the fibers.
  • the inner surface in the said cross section at least partially a zigzag and / or at least partially undulating course
  • the fiber guide element according to the invention also has an inner surface which is circumferentially closed in cross-section so that the term is zigzag-like should not be misunderstood to be a straight-line section.
  • the zig-zag or wave-shaped sections extend, for example annularly, around the inner cavity of the fiber guiding element, which in turn serves for the passage of the fibers or of the fiber bandage.
  • the inner surface can be formed exclusively by zigzag or wavy sections. However, it is also conceivable that corresponding sections alternate or that a part of the inner surface follows the contour of a cylinder jacket or, for example, has an oval or polygonal shape in said cross section.
  • the mentioned path is formed by bulges that extend in the cross section of the fiber guiding element in the direction of a central axis of the fiber guiding element.
  • the inner surface thus has, for example, a star shape in said cross-section, wherein the bulges may extend in a longitudinal section of the fiber guiding element over the entire length or only over a certain longitudinal section of the fiber guiding element.
  • all lobes have the same radial extent in the direction of a central axis of the fiber guide element (alternatively, the amounts of the radial extensions of the individual lobes can also be different in size and increase and decrease several times in the circumferential direction of the fiber guide channel formed by the fiber guide element).
  • the tapered portions may be formed sharp or rounded, in the latter case, damage to the fiber composite regardless of its physical nature (fiber type, staple length, fiber diameter, etc.) can be virtually eliminated.
  • the bulges extend parallel to a central axis of the fiber guiding element.
  • the bulges in this case extend in the planned transport direction of the fiber composite, so that the guide thereof takes place almost exclusively in the radial direction.
  • the transport direction of the fiber composite is in contrast to this almost no positive guidance given the same, so that friction-related negative effects on the fiber transport are not to be feared.
  • the bulges could also be helical (with respect to the central axis of the fiber guiding element), wherein the winding could run in the intended direction of rotation of the fiber composite in the region of the yarn formation element or opposite thereto.
  • the inner surface comprises valleys and mountains which are arranged adjacent to one another in said cross section of the fiber guiding element, wherein at least a part of the mountains in said cross section is placed closer to the central axis than at least a part of the valleys.
  • the bulges could each have two wall sections defining the inner surface of the fiber guide element, wherein two adjacent wall sections each would define a mountain and one of the wall sections would define a valley with a further adjacent wall section.
  • the mountains and / or valleys can be tapered (although here too, the above-mentioned rounding can be realized).
  • the valleys and / or mountains are formed by wall sections of the fiber guiding element, which are at least largely planar.
  • the inner surface would in this case at least for the most part be formed by said wall sections which, viewed in cross-section of the fiber guide element, extend, for example, in a zigzag shape around the centrally extending fiber guide channel.
  • two adjacent wall sections in an area of the fiber guide element enclose an angle ⁇ whose magnitude lies between 10 ° and 70 °, preferably between 20 ° and 60 °, particularly preferably between 30 ° and 50 °.
  • Said ranges relate both to the angle (a1) forming two adjacent wall sections forming a mountain and to the angle (a2) formed by two adjacent wall sections forming a valley. Both angles can also be the same or different. In any case, it is advantageous if both angles lie in one of said areas.
  • the valleys and mountains in the said cross section of the fiber guide element have inflection points, wherein the turning points of the valleys and / or the mountains each on a circle, an oval or a, in particular the inflection point of a valley is here defined as the point of the valley whose distance to the central axis is maximum, the turning point of a mountain is defined as the point of the mountain whose distance to the central axis is minimal) ,
  • the bulges described above extend inwardly from an imaginary circle with respect to the central axis of the fiber guide element, wherein the areas with maximum radially inward extension also lie on a circle.
  • both the mountains and the valleys lie on an oval or the mentioned polygon (eg a triangle or a quadrangle).
  • the fiber guiding element can, for example, have a cylindrical basic shape, wherein the valleys and / or mountains, or the valleys and hills forming bulges, can be arranged identically distributed seen in the circumferential direction of the fiber guide channel.
  • the circle defined by the mountains has a diameter D1 whose magnitude is between 1.0 mm and 10.0 mm, preferably between 2.0 mm and 7.0 mm, more preferably between 4.0 mm and 5.0 mm.
  • the circle defined by the valleys has a diameter D2 whose magnitude is between 5 mm and 15 mm, preferably between 6 mm and 12 mm, particularly preferably between 7 mm and 9 mm ,
  • the valleys and mountains have inflection points in a cross section of the fiber guide element, wherein the minimum distance of the points of inflection of the valleys to the central axis of the fiber guide element is constant and / or wherein the minimum distance of the turning points of the mountains to the central axis of the fiber guide element is constant ,
  • the turning points (or in a nem longitudinal section of the fiber guiding element: turning lines) can in turn here be sharp-edged or rounded.
  • the fiber guiding element has at least in the region of at least one of its end faces extending through the central axis a wedgelstumpfförmigen space bounded by an inwardly directed wall of the fiber guide element, wherein the lateral surface of the truncated cone in a longitudinal section of the fiber guide element has at least one at least partially rectilinear outer contour.
  • the free space can also correspond to the shape of a spherical layer (other designation: spherical disk), so that the lateral surface of the truncated cone can have at least one partially convex or partially concave outer contour in a longitudinal section of the fiber guiding element.
  • the bulges in the region of the free space run obliquely inwards, so that a kind of funnel is formed (that is, the inner diameter seen in the cross section of the fiber guide element changes in the region of the free space in the longitudinal direction of the fiber guiding element).
  • the free space bounding wall of the fiber guide element is smooth.
  • the clearance can be created in this case by a drilling or milling process.
  • a gentle inlet and / or outlet of the fiber composite results in and / or from the fiber guide element (the free space can be arranged in the installed state of the fiber guide element on the front side of the fiber guide element facing away from the vortex chamber).
  • the free space bounding wall merges into the bulges, so that a smooth transition from non-leading to leading wall sections is present.
  • the wall bounding the free space of the fiber guide element in an extending through a central axis of the fiber guide element longitudinal section of the fiber guide element with the central axis an angle ß includes the amount between 30 ° and 60 °, preferably between 40 ° and 50 °, more preferably between 42 ° and 48 °.
  • the wall delimiting the free space is preferably designed axisymmetrically or rotationally with respect to the central axis of the fiber guiding element (at least for the most part).
  • the fiber guiding element has a maximum outer diameter that tapers in a longitudinal direction of the fiber guiding element, at least in the region of one of its end faces extending through the central axis.
  • the fiber guide element thus runs in this area, for example in the transport direction, pointedly.
  • the corresponding end face in a longitudinal axis parallel to the central axis extending longitudinal section of the fiber guide element may be formed frusto-conical, wherein the lateral surface of the truncated cone in said longitudinal section may have at least one at least partially rectilinear, partially convex and / or partially concave outer contour.
  • the contact area between the fibers and the bulges extending into this area increases gradually in the direction of the larger outer diameter, so that a gentle inlet or outlet of the fibers into or out of the fiber guiding element (FIG. depending on which end face the diameter taper is) is ensured.
  • the center of gravity of the fiber guiding element lies on the central axis of the fiber guiding element.
  • the fiber guiding element preferably has a shape which is axisymmetric with respect to the central axis. Due to the properties mentioned, incorrect installation of the fiber guiding element is prevented, since the fiber guiding element always ensures a uniform radial guidance of the fiber strand, irrespective of any possible rotation about its center axis.
  • the fiber guide element is formed in one piece, since this allows a particularly simple production.
  • the fiber guiding element can also be composed of a base body and an insert, wherein the inner surface designed according to the invention could be formed by the insert.
  • the inner surface at least largely extends parallel to the central axis of the fiber guide element.
  • the cross-section has a constant shape over at least the major part of the longitudinal extent of the fiber guiding element.
  • the fiber guide element has a fixed to its base body or formed by this central guide element which is at least partially surrounded by the inner surface of the fiber guide element. The middle guide element is thus located in a region which has to be passed by the fiber bundle entering through the inlet opening of the vortex chamber.
  • the middle guide member ensures that a portion of the fibers of the fiber composite are forced outwards and thus particularly effectively detected by the air vortex flow generated by the air nozzles and the middle, untwisted Fiber band core can be looped.
  • the middle guide element extends at least in sections on the central axis of the fiber guide element, so that it is ensured that the said guide element is surrounded by the fiber structure passing in the installed state.
  • the fiber guide element has one or more guide sections, for example in the form of guide pins or guide plates, which, starting from the inner surface of the fiber guide element, extend inwards, preferably in the direction of a central axis of the fiber guide element. While it has been proven in the case of thorns to provide them with a pointed end, the plates may be rounded off to one or more sides in order to avoid damage to the passing fibers. The plates also preferably extend radially inwardly and may be equally spaced and / or extend inwardly from the peaks and / or valleys.
  • the spinning station according to the invention is distinguished by the fact that its spinneret (that is to say the section having the vortex chamber) has a fiber guide channel disposed upstream of the vortex chamber in the transport direction of the fiber composite, which is at least partially formed by a fiber guide element according to the previous description.
  • an end of the middle guide element facing an exit opening of the withdrawal channel is placed between the inlet mouth of the yarn formation element protruding into the vortex chamber and the inlet opening of the vortex chamber.
  • the above-described central guide element extends further in the direction of an outlet opening of the exhaust duct than said guide sections.
  • at least part of the guide sections and / or the middle guide element extends into the trigger channel. It is also advantageous if the minimum distance between two guide sections is greater than the minimum distance between a respective guide section and an end of the central guide element facing an outlet opening of the trigger channel.
  • the guide sections each have an end facing away from an exit opening of the withdrawal channel and an end facing away from the exit opening, wherein an end of the central guide element facing the exit opening of the withdrawal channel is located in a section between the segments parallel to the longitudinal axis of the withdrawal channel respective ends of the guide portions is placed. It is particularly advantageous if both the middle guide element and the guide sections each have an end facing the outlet opening of the draw-off channel, said ends of the guide sections concentrically placed in a section running perpendicular to the longitudinal axis of the draw-off channel around said end of the middle guide element are. It is likewise advantageous if the minimum distance between two guide sections is smaller than the diameter of the discharge channel in the region of the inlet mouth of the yarn-forming element.
  • At least one guide section with the longitudinal axis of the discharge channel forms an angle ⁇ , the amount of a value between 10 ° and 50 °, preferably a value between 20 ° and 40 °, particularly preferably a value between 25 ° and 35 °, occupies. It also brings advantages if, in the absence of the fiber dressing, at least two guide sections contact one another and / or at least one guide section and the middle guide element. Finally, it may be advantageous if the guide sections and / or the middle guide element Part of an insert, which is mounted stationary or movable with respect to the vortex chamber.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned section of a spinning station of an air-spinning machine
  • FIG. 2 shows a perspective view of a fiber guide element according to the invention
  • FIG. 3 shows the fiber guide element shown in Figure 2 in a front view
  • FIG. 4 shows a longitudinal section of a fiber guiding element according to the invention
  • FIGS. 5 and 6 are side views of two further fiber guide elements according to the invention.
  • Figures 7 to 12 are front views of inventive fiber guide elements.
  • FIGS. 13 to 16 show different embodiments of a (partially) sectioned section of a spinning station according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic view of a section of a spinning unit 32 of an air spinning machine (the air spinning machine of course, a plurality of, preferably adjacent to each other, spinning units 32 may have).
  • the air-spinning machine can comprise a drafting device 27, which is supplied with a fiber structure 4, for example in the form of a relined conveyor belt.
  • the spinning unit 32 shown comprises a spinneret 2 with an internal swirl chamber 18, in which the fiber structure 4 or at least a part of the fibers of the fiber composite 4 is provided with a rotation (the exact mode of operation of the spinning position 32 will be described in more detail below).
  • the air-spinning machine a pair of take-off rollers 31 and a Abziehevalzencru 31 downstream winding device 29 (also shown schematically) with a coil 30 for winding up the spinning unit 32 leaving yarn 3 include.
  • the spinning station 32 according to the invention need not necessarily have a drafting device 27, as shown in FIG. Also, the take-off roller pair 31 is not absolutely necessary.
  • the spinning unit 32 shown generally operates according to an air spinning process.
  • the fiber structure 4 is guided via a fiber guide element 1 provided with an inlet opening 8 into the swirl chamber 18 of the spinning station 32 (see also FIGS. 13 to 16). There it receives a rotation, d. H. at least a portion of the free fiber ends 28 of the fiber composite 4 is detected by an air flow, which is generated by correspondingly arranged in a vortex chamber 18 surrounding the vortex chamber wall 20 air nozzles 19. A part of the fibers is in this case pulled out of the fiber structure 4 at least a little bit and wound around the tip of a protruding into the vortex chamber 18 Garnsentelements 21.
  • the yarn 3 produced may in principle be any fiber composite which is characterized in that an external part of the fibers (so-called binding fibers) is an inner, preferably untwisted or, if required, also turned part the fibers, is wrapped around to give the yarn 3 the desired strength.
  • an air-spinning machine with the aid of which so-called roving can be produced.
  • Roving is a yarn 3 with a relatively small proportion of binding fibers, or a yarn 3 in which the conversion Windefasern are relatively loosely wrapped around the inner core, so that the yarn 3 remains delayable. This is crucial if the produced yarn 3 on a subsequent textile machine (for example, a ring spinning machine) is to be distorted again with the help of a drafting system 27 or must, in order to be further processed accordingly.
  • the individual air nozzles 19 are in this case arranged rotationally symmetrical to one another and open tangentially into the swirl chamber 18 (otherwise, the air nozzles 19 are not shown in FIGS. 13 to 16 for reasons of clarity).
  • the spinning stations 32 known from the prior art preferably also have a swirl-blocking element, for example inserted into the fiber-guiding element 1.
  • This may be formed, for example, as a pin partially entwined by the fibers and prevents rotation in the fiber structure 4 from propagating counter to the transport direction T of the fiber composite 4 and thus in the direction of the inlet opening 8 of the fiber guiding element 1 (this would have negative effects on the yarn formation process because the corresponding rotation after passing through the inlet mouth 22 of the Garnsentelements 21 dissolve again and would partially cancel the granted rotation.
  • edge 36 shown in FIG. 1 or comparable centrally arranged elements can always act only on the inside of the fiber structure 4 surrounding the twist-retaining element, its effect is limited.
  • the spinning unit 32 according to the invention now has a novel fiber guide element 1, which is a reverse planting of the rotation against the Transport direction T of the fiber composite 4 counteracts, without thereby reducing the number of desired Umwindemaschinen excessively or to cause an unwanted mechanical stress of the fiber composite 4.
  • the fiber guiding element 1 is characterized by the fact that the inner surface 9 in a cross section of the fiber guiding element 1 extending perpendicularly to a central axis 11 of the fiber guiding element 1 a plurality of, preferably radially, inwardly directed bulges 10, wherein at least a portion of the bulges 10 at least in one of the central axis 11 facing front region 33 has an inwardly tapering contour.
  • the inner surface 9 of the fiber guiding element 1 can have a zigzag-like profile, for example in a cross section of the fiber guiding element 1 (see, for example, FIGS. 2 and 3).
  • the inner surface 9 is formed by a plurality of bulges 10, which in turn define a sequence of alternating valleys 12 and mountains 13.
  • the valleys 12 and 13 mountains limiting wall portions 14 of the fiber guide element 1 at least partially parallel to a central axis 1 of the fiber guide element 1, as shown for example in Figure 2.
  • the wall sections 14 also advantageously define an angle a, the magnitude of which is between 10 ° and 70 °, preferably between 20 ° and 60 °, more preferably between 30 ° and 50 °.
  • the fiber guide element 1 which simultaneously forms the fiber guide channel 24 of the spinning station 32 (see Figures 13 to 16, the Fiber guide element 1 in a possible installation state show, in which the outer surface 6 of the same on a corresponding mating surface 7 of the spinneret 2 positive and / or non-positively applied), so come the outer fiber components with said mountains 13 in contact. This results in a kind of positive engagement, which finally prevents the generated in the vortex chamber 18 rotation of the fibers against the transport direction T can propagate beyond the fiber guide element 1 addition.
  • the valleys 12 and mountains 13 can be distributed uniformly over the circumference of the preferably centrally extending fiber guide channel 24 (as shown in the figures), so that the dimensions of the respective peaks 13 and valleys 12 correspond to each other.
  • the fiber guide element 1 it would of course also be possible to provide the fiber guide element 1 with mountains 13 and valleys 12 whose dimensions vary with each other (see, for example, Figure 9).
  • the respective turning points 25 of the inner surface 9 can be formed as an edged (see, for example, FIG. 3) or else rounded (see, for example, FIGS.
  • the main body 5 of the fiber guide element 1 (which is preferably formed in one piece as shown) does not necessarily have to have a round outer contour in cross-section, as shown for example in FIG. Rather, a cross-sectionally oval (FIG. 8) or polygonal shaping is also conceivable.
  • a circular shape see, for example, FIG. 3
  • shapes deviating therefrom for example an oval (see FIG.
  • FIGS. 10 to 12 Further possible cross-sectional shapes are also shown in FIGS. 10 to 12.
  • the valleys 12 are formed in part by the outer contour of bores (compare FIGS. 0 and 1).
  • the valleys 12 and / or the mountains 13 may be flattened or rounded concave or convex (FIG. 12).
  • at least one of the arranged in the region of the end faces 34 walls 16 of the fiber guide element 1 is inclined inwards, so that a frusto-conical space 15 is formed. If only one end face 34 is designed accordingly, then the fiber guide element 1 in the installed state (see FIGS.
  • the angle ⁇ which includes the wall 16 surrounding the free space 15 with the central axis 11 of the fiber guide element 1, should furthermore have an amount which is between 30 ° and 60 °, preferably between 40 ° and 50 °, particularly preferably between 42 ° and 48 °, where the said walls can also be slightly convex or concave, if necessary, thus lying, for example, on the surface of an imaginary sphere).
  • the fiber guiding element 1 has at least in the region of one of the end faces 34 an outwardly curved portion, as shown by way of example in Figures 5 and 6 and in a, preferably in the intended transport direction T of Yarn 3, tapered outer diameter D3 of the fiber guide element 1 results.
  • the named section may, for example, follow the basic basic shape of a truncated cone, the outwardly facing lateral surface 35 of which may have a convex (FIG. 5), concave (FIG. 6) or rectilinear (not shown) outer contour in the side view respectively shown.
  • FIGS. 13 show by way of example a fiber guiding element 1 according to FIG. 2 in a state built into the spinneret 2 and FIGS. 14 to 16, it may finally be advantageous to additionally arrange the fiber guiding element 1 with one or more guide sections spaced apart from each other 17 equip (in the figures 15 and 16, for example, four), the mutual distance decreases in the transport direction T of the fiber strand 4 (at least in sections).
  • the spinning station 32 in this case has several, from au- Shen acting on the fiber structure 4, elements which converge in the transport direction T of the fiber composite 4 to each other. Therefore, the fiber structure 4 inevitably comes into contact with the guide sections 17 and, to a certain extent, grips it from the outside, so that rotation thereof is additionally prevented in the region of the guide sections 17.
  • the guide arrangement further comprises at least one middle guide element 26 (see FIG. 16) ), which extends, for example, in a direction perpendicular to the central axis 11 of the fiber guide element 1 extending section between the guide portions 17. While now the outer guide portions 17 and the bulges 10 cause a guiding of the fiber composite 4 "from the outside", the middle guide member 26 is during the yarn production in a sense "inside" of the fiber strand 4 and thus causes it to be pushed apart.
  • the middle guide member 26 takes place by the middle guide member 26, a deflection of the fibers to the outside, or geometrically expressed, perpendicular to the central axis 1 of the fiber guide element 1.
  • the free fiber ends 28 are increasingly pressed outwards, so that it is ensured that the fibers despite the outer guide portions 17 and the protrusions 10 reach the area of the air flow generated by the air nozzles 19 and can be wound around the fiber core.
  • both the guide sections 17, which are preferably arranged uniformly and at equal distances around the middle guide element 26 or the center axis 1 of the fiber guide element 1, and the middle guide element 26 can be placed outside the yarn formation element 21, it is likewise conceivable that Either the guide portions 17 or the middle guide member 26 extend into the discharge channel 23 of the Garn Strukturselements 21 (not shown).
  • middle guide member 26 need not necessarily be provided with a teardrop or spherical front portion, as shown in FIG. Rather, it could also be designed as, preferably tapered, guide pin (comparable to the guide sections 17 shown). Also, the guide portions 17 need not necessarily be present, so that a design is conceivable in which in addition to the bulges 10 according to the invention exclusively a central guide element 26 is present (see Figure 14).
  • the shape and orientation of the guide portions 17 is not limited to an embodiment in principle. So it would be conceivable, for example, instead of z. B. in Figure 5 shown rod-shaped guide portions 7 of the inner surface 9 of the fiber guide element 1 in the direction of the central axis 11 projecting guide plates, which would also prevent back-planting the rotation of the fiber strand 4 against the transport direction T.
  • the guide pins shown should preferably include an angle ⁇ with the center axis 11 of the fiber guide element 1 (which is only indicated in FIG. 15 for reasons of clarity), the magnitude of which is between 10 ° and 50 °, preferably one Value between 20 ° and 40 °, particularly preferably a value between 25 ° and 35 ° occupies.
  • the end of the middle guide element 26 facing the yarn formation element 21 in FIGS. 14 and 16 is located in a section running parallel to the center axis 11 of the fiber guide element 1 between the respective end regions of the guide sections 17. In this way, it is ensured that the fiber structure 4 is at least partially in contact with the guide sections 17 and the middle guide element 26 at the same time.
  • the middle guide element 26 should extend at least in its inwardly directed region on the central axis 11 of the fiber guide element 1, which may be arranged again co-linear with the central axis 11 of the inlet opening 8.
  • the fiber structure 4 thus hits the central guide element 26 centrally and is deflected laterally, since it has to pass through the middle guide element 26.
  • an insert eg sleeve-shaped
  • This insert would finally be mounted together with the fiber guide element 1 in the region of the inlet opening 8 of the spinneret 2, so that the fiber guide channel 24 would be formed by two components (of course, the guide portions 17 and / or the middle guide member 26 could also be fixed directly to the vortex chamber wall 20 be so that the fiber guide element 1 would have only those bulges 10).

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  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Faserführungselement für eine Spinndüse (2) einer Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns (3) aus einem Faserverband (4) dient, wobei das Faserführungselement (1) einen Grundkörper (5) mit einer Außenfläche (6) besitzt, die der Anlage an eine Gegenfläche (7) einer Spinndüse (2) der Spinnstelle dient, um hierdurch das Faserführungselement (1) im Bereich einer Eintrittsöffnung (8) der Spinndüse (2) fixieren zu können, und wobei das Faserführungselement (1) eine Innenfläche (9) besitzt, die im Betrieb der Spinndüse (2) mit dem Faserverband (4) in Kontakt bringbar ist und der Führung desselben dient. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Innenfläche (9) in einem senkrecht zu einer Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) verlaufenden Querschnitt des Faserführungselements (1) mehrere, vorzugsweise radial, nach innen gerichtete Ausbuchtungen (10) umfasst, wobei zumindest ein Teil der Ausbuchtungen (10) wenigstens in einem der Mittelachse (11) zugewandten Frontbereich (33) eine sich nach innen hin verjüngende Kontur aufweist. Darüber hinaus wird eine Spinnstelle einer Luftspinnmaschine mit einem entsprechenden Faserführungselement vorgeschlagen.

Description

Faserführungselement für eine Spinndüse einer Luftspinnmaschine sowie damit ausgestattete Spinnstelle
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Faserführungselement für eine Spinndüse einer Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns aus einem Faserverband dient, wobei das Faserführungselement einen Grundkörper mit einer Außenfläche besitzt, die der Anlage an eine Gegenfläche einer Spinndüse der Spinnstelle dient, um hierdurch das Faserführungselement im Bereich einer Eintrittsöffnung der Spinndüse fixieren zu können, und wobei das Faserführungselement eine Innenfläche besitzt, die im Betrieb der Spinndüse mit dem Faserverband in Kontakt bringbar ist und der Führung desselben dient.
Luftspinnmaschinen mit entsprechenden Faserführungselementen bzw. damit ausgestatteten Spinnstellen sind im Stand der Technik bekannt (siehe beispielsweise die DE 40 36 119 C2) und dienen der Herstellung eines Garns aus einem länglichen Faserver- band. Die äußeren Fasern des Faserverbands werden hierbei mit Hilfe einer durch die Luftdüsen innerhalb der Wirbelkammer erzeugten Wirbelluftströmung im Bereich der genannten Einlassmündung des Garnbildungselements um die innenliegenden Kernfasern gewunden und bilden schließlich die für die gewünschte Festigkeit des Garns ausschlaggebenden Umwindefasern. Hierdurch entsteht ein Garn mit einer echten Dre- hung, welches schließlich über den Abzugskanal aus der Wirbelkammer abgeführt und z. B. auf eine Spule aufgewickelt werden kann.
Generell ist im Sinne der Erfindung unter dem Begriff Garn also ein Faserverband zu verstehen, bei dem zumindest ein Teil der Fasern um einen innenliegenden Kern ge- wunden sind. Umfasst ist somit ein Garn im herkömmlichen Sinne, das beispielsweise mit Hilfe einer Webmaschine zu einem Stoff verarbeitet werden kann. Ebenso betrifft die Erfindung jedoch auch Luftspinnmaschinen, mit deren Hilfe sogenanntes Vorgarn (andere Bezeichnung: Lunte) hergestellt werden kann. Diese Art Garn zeichnet sich dadurch aus, dass sie trotz einer gewissen Festigkeit, die ausreicht, um das Garn zu einer nachfolgenden Textilmaschine zu transportieren, noch immer verzugsfähig ist. Das Vorgarn kann also mit Hilfe einer Verzugseinrichtung, z. B. dem Streckwerk, einer das Vorgarn verarbeitenden Textilmaschine, beispielsweise einer Ringspinnmaschine, verzogen werden, bevor es endgültig versponnen wird.
Unabhängig von der Festigkeit des Garns ist es jedoch stets wünschenswert, dass sich die Drehung, die im Bereich des Garnbildungselements erzeugt wird, nicht über die Eintrittsöffnung entgegen der Transportrichtung des Garns bzw. des Faserverbands nach außen fortpflanzt. Mit anderen Worten soll also sichergestellt werden, dass die Fasern des Faserverbands vor dem Kontakt mit der Wirbelluftströmung ihre ursprüngliche Ausrichtung behalten und erst innerhalb der Wirbelkammer die entsprechende Drehung erhalten. Würde sich nämlich die Drehung entgegen der Transportrichtung fortpflanzen, so würde die damit verbundene Rückwärtsdrehung des Faserverbands zwangsläufig zu einer verminderten Verzugsfähigkeit des Faserverbands im Bereich einer der Wirbelkammer vorgeschalteten Verzugseinrichtung führen.
Während in der oben genannten Schrift ein in Richtung des Garnbildungselements weisender Pin vorgeschlagen wird, um die genannte Fortpflanzung zu verhindern, ist es ebenso bekannt, die Eintrittsöffnung der Wirbelkammer durch eine Öffnung eines sogenannten Faserführungselements zur realisieren, wobei die Öffnung mit einem seitlichen Versatz gegenüber der Einlassmündung des Garnbildungselements platziert ist. Hierdurch entsteht ein Absatz, den der Faserverband vor der eigentlichen Garnherstellung passieren muss, wobei durch die Reibung zwischen Faserverband und Faserführungselement verhindert wird, dass sich die Drehung des Faserverbands entgegen der Transportrichtung fortpflanzen kann.
Auch wenn die Gefahr einer unerwünschten Rückpflanzung der im Bereich des Garnbildungselements erzeugten Faserdrehung durch die genannten Lösungen verringert werden kann, so besteht auch weiterhin ein Bestreben, die gewünschte Wirkung des Faserführungselements weiter zu verbessern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Faserführungselement bzw. eine damit ausgerüstete Spinnstelle einer Luftspinnmaschine vorzugschlagen, die eine wei- tere Verbesserung der Faserführung im Bereich zwischen Lieferwalzenpaar und Wirbelkammer bewirkt.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Faserführungselement sowie eine Spinnstelle mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Erfindungsgemäß weist das Faserführungselement eine Innenfläche auf, die in einem senkrecht zu einer Mittelachse des Faserführungselements verlaufenden Querschnitt des Faserführungselements mehrere, vorzugsweise radial, nach innen gerichtete Ausbuchtungen umfasst, wobei zumindest ein Teil der Ausbuchtungen wenigstens in einem der Mittelachse zugewandten Frontbereich eine sich nach innen verjüngende Kontur aufweist. Mit anderen Worten besitzt das Faserführungselement eine Innenfläche (die in eingebautem Zustand des Faserführungselements mit dem Faserverband in Kontakt kommt und dessen Führung übernimmt), deren Kontur von einem Zylindermantel abweicht bzw. Erhebungen und Einbuchtungen aufweist, die eine Oberflächenvergrößerung bewirken. Es sind somit Unebenheiten der Innenfläche vorhanden, die bei einem Kontakt mit dem Faserverband eine formschlüssige Führung zumindest der nach außen weisenden Fasern bzw. Faserenden des Faserverbands bewirken. Während der Faserverband bei den im Stand der Technik bekannten glatten Innenflächen keinerlei radiale Führung erfährt, kommt der Faserverband beim Passieren des Faserführungselements mit den Ausbuchtungen in Kontakt, so dass eine (Rück-)Drehung des Faserverbands im Bereich des Faserführungselements nahezu vollständig unterbunden werden kann. Da die Ausbuchtungen (bzw. zumindest ein Großteil derselben) in ihrem der Mittelachse zugewandten Frontbereich (d. h. in dem Bereich, der sich am weitesten in Richtung Mittelachse erstreckt) eine sich nach innen hin verjüngende Kontur aufweist, ist ein Verklemmen der Fasern bzw. eine übermäßige Beanspruchung derselben nahezu ausgeschlossen (der Begriff„innen" bezieht sich hierbei auf den von den Ausbuchtungen umgebenen Freiraum des Faserführungselements, der dem Durchtritt der Fasern dient). Vorzugsweise weist die Innenfläche in dem genannten Querschnitt zumindest teilweise einen zickzackartigen und/oder zumindest teilweise wellenförmigen Verlauf auf. Selbstverständlich besitzt auch das erfindungsgemäße Faserführungselement eine im Querschnitt gesehen umlaufend geschlossene Innenfläche, so dass der Begriff zickzackartig nicht dahingehend missverstanden werden sollte, dass es sich hierbei um einen geradlinigen Abschnitt handelt. Vielmehr erstreckt sich der bzw. erstrecken sich die zick-zack- oder wellenförmigen Abschnitte, beispielsweise ringförmig, um den inneren Hohlraum des Faserführungselements, der wiederum dem Durchtritt der Fasern bzw. des Faserverbands dient. Die Innenfläche kann hierbei ausschließlich von zickzackartigen oder wellenförmigen Abschnitten gebildet werden. Denkbar ist jedoch ebenso, dass sich entsprechende Abschnitte abwechseln oder das ein Teil der Innenfläche der Kontur eines Zylindermantels folgt oder beispielsweise in dem genannten Querschnitt eine Oval- o- der Polygonform aufweist.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn der genannte Verlauf durch Ausbuchtungen gebildet ist, die sich im Querschnitt des Faserführungselements in Richtung einer Mittelachse des Faserführungselements erstrecken. Die Innenfläche besitzt also in dem genannten Querschnitt beispielsweise eine Sternform, wobei sich die Ausbuchtungen in einem Längsschnitt des Faserführungselements über die gesamte Länge oder nur über einen bestimmten Längsabschnitt des Faserführungselements erstrecken können. Ferner ist es von Vorteil, wenn sämtliche Ausbuchtungen dieselbe radiale Erstreckung in Richtung einer Mittelachse des Faserführungselements aufweisen (alternativ können die Beträge der radialen Erstreckungen der einzelnen Ausbuchtungen auch unterschiedlich groß sein und in Umfangsrichtung des durch das Faserführungselement gebildeten Faserführungskanals mehrmals zu- und abnehmen).
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Ausbuchtungen in Richtung der Mittelachse des Faserführungselements spitz zulaufen. Hierdurch entstehen nach innen gerichtete Kanten, die eine besonders zuverlässige radiale Führung des passierenden Faserverbands gewährleisten. Die spitz zulaufenden Abschnitte können dabei scharfkantig oder abgerundet ausgebildet sein, wobei im letzteren Fall eine Beschädigung des Faserverbands unabhängig von dessen physikalischer Beschaffenheit (Faserart, Stapellänge, Faserdurchmesser, etc.) nahezu ausgeschlossen werden kann.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ausbuchtungen parallel zu einer Mittelachse des Faserführungselements verlaufen. Mit anderen Worten erstrecken sich die Ausbuchtungen in diesem Fall in der geplanten Transportrichtung des Faserverbands, so dass die Führung desselben nahezu ausschließlich in radialer Richtung erfolgt. In Transportrichtung des Faserverbands ist im Gegensatz hierzu nahezu keine formschlüssige Führung desselben gegeben, so dass reibungsbedingte negative Beeinflussungen des Fasertransports nicht zu befürchten sind. Alternativ könnten die Ausbuchtungen auch (bezogen auf die Mittelachse des Faserführungselements) schraubenförmig verlaufen, wobei die Windung in der geplanten Drehrichtung des Faserverbands im Bereich des Garnbildungselements oder entgegengesetzt hierzu verlaufen könnten.
Vorteilhaft ist es, wenn die Innenfläche Täler und Berge umfasst, die in dem genannten Querschnitt des Faserführungselements benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil der Berge im genannten Querschnitt näher an der Mittelachse platziert ist als wenigstens ein Teil der Täler. Die Ausbuchtungen könnten in diesem Fall jeweils zwei die Innenfläche des Faserführungselements definierende Wandabschnitte aufweisen, wobei jeweils zwei benachbarte Wandabschnitte einen Berg und einer der Wandabschnitte mit einem weiteren benachbarten Wandabschnitt ein Tal definieren würden. Die Berge und/oder Täler können hierbei spitz zulaufen (wobei auch hier die oben genannten Abrundungen realisiert sein können).
Auch ist es von Vorteil, wenn die Täler und/oder Berge durch Wandabschnitte des Faserführungselements gebildet sind, die zumindest größtenteils eben ausgebildet sind. Die Innenfläche würde in diesem Fall zumindest größtenteils durch die genannten Wandabschnitte gebildet, die sich im Querschnitt des Faserführungselements gesehen beispielsweise zickzackförmig um den mittig verlaufenden Faserführungskanal erstrecken.
Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn jeweils zwei benachbarte Wandabschnitte in einem Querschnitt des Faserführungselements einen Winkel α einschließen, dessen Betrag zwischen 10° und 70°, bevorzugt zwischen 20° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 50°, liegt. Die genannten Bereiche beziehen sich sowohl auf den Winkel (a1) den zwei benachbarte und einen Berg bildende Wandabschnitte miteinander bilden als auch auf den Winkel (a2), den zwei benachbarte und ein Tal bildende Wandabschnitte miteinander bilden. Beide Winkel können zudem gleich oder auch unterschiedlich sein. In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn beide Winkel in einem der genannten Bereiche liegen.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Täler und Berge in dem genannten Querschnitt des Faserführungselements Wendepunkte aufweisen, wobei die Wendepunkte der Täler und/oder der Berge jeweils auf einem Kreis, einem Oval oder einem, insbe- sondere ein oder mehrere abgerundete Ecken aufweisenden, Polygon liegen (der Wendepunkt eines Tals ist hierbei definiert als die Stelle des Tals, dessen Abstand zur Mittelachse maximal ist; der Wendepunkt eines Bergs ist definiert als die Stelle des Bergs, dessen Abstand zur Mittelachse minimal ist). Beispielsweise wäre es denkbar, dass sich die oben beschriebenen Ausbuchtungen von einem imaginären Kreis bezüglich der Mittelachse des Faserführungselement nach innen erstrecken, wobei die Bereiche mit maximaler radial nach innen gerichteter Erstreckung ebenfalls auf einem Kreis liegen. Analog gilt das Gesagte auch für den Fall, dass sowohl die Berge als auch die Täler auf einem Oval bzw. dem genannten Polygon (z. B. ein Drei- oder Viereck) liegen.
Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn die von den Tälern und/oder Bergen definierten Kreise, Ovale oder Polygone einen Mittelpunkt bzw. Schwerpunkt besitzen, der auf einer Mittelachse des Faserführungselements liegt. Das Faserführungselement kann in diesem Fall beispielsweise eine zylinderförmige Grundform aufweisen, wobei die Täler und/oder Berge, bzw. die die Täler und Berge bildenden Ausbuchtungen, in Umfangs- richtung des Faserführungskanals gesehen gleichverteilt angeordnet sein können. Hierdurch wird eine besonders gleichmäßige Führung des Faserverbands ermöglicht, die die Gefahr einer Rückpflanzung der in der Wirbelkammer erzeugten Drehung minimiert. Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn der von den Bergen (bzw. deren Wendepunkten) definierte Kreis einen Durchmesser D1 besitzt, dessen Betrag zwischen 1 ,0 mm und 10,0 mm, bevorzugt zwischen 2,0 mm und 7,0 mm, besonders bevorzugt zwischen 4,0 mm und 5,0 mm, liegt. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der von den Tälern (bzw. deren Wendepunkten) definierte Kreis einen Durchmesser D2 besitzt, dessen Betrag zwischen 5 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 6 mm und 12 mm, besonders bevorzugt zwischen 7 mm und 9 mm, liegt. Die genannten Bereiche resultieren in Faserführungselementen, die für den Großteil der industriell verarbeiteten Faserverbände geeignet sind.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Täler und Berge in einem Querschnitt des Faserführungselements Wendepunkte aufweisen, wobei der minimale Abstand der Wendepunkte der Täler zur Mittelachse des Faserführungselements konstant ist und/oder wobei der minimale Abstand der Wendepunkte der Berge zur Mittelachse des Faserführungselements konstant ist. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Verteilung der Berge und/oder Täler in Umfangsrichtung der Innenfläche. Die Wendepunkte (bzw. in ei- nem Längsschnitt des Faserführungselements: Wendelinien) können hierbei wiederum scharfkantig oder auch abgerundet ausgebildet sein.
Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn das Faserführungselement zumindest im Bereich wenigstens einer seiner durch die Mittelachse verlaufenden Stirnseiten einen ke- gelstumpfförmigen Freiraum besitzt, der von einer nach innen gerichteten Wandung des Faserführungselements begrenzt wird, wobei die Mantelfläche des Kegelstumpfs in einem Längsschnitt des Faserführungselements zumindest eine wenigstens teilweise geradlinig verlaufende Außenkontur besitzt. Neben der genannten Kegelstumpfform kann der Freiraum auch der Form einer Kugelschicht (andere Bezeichnung: Kugelscheibe) entsprechen, so dass die Mantelfläche des Kegelstumpfs in einem Längsschnitt des Faserführungselements zumindest eine teilweise konvex oder teilweise konkav verlaufende Außenkontur besitzen kann. In jedem Fall ist es von Vorteil, wenn die Ausbuchtungen im Bereich des Freiraums schräg nach innen zulaufen, so dass eine Art Trichter entsteht (d. h. der im Querschnitt des Faserführungselements gesehene Innendurch- messer verändert sich im Bereich des Freiraums in Längsrichtung des Faserführungselements).
Vorteilhaft ist es, wenn die den Freiraum begrenzende Wandung des Faserführungselements glatt ausgebildet ist. Der Freiraum kann in diesem Fall durch einen Bohr- oder Fräsvorgang erstellt werden. Zudem ergibt sich ein sanfter Ein- und/oder Auslauf des Faserverbands in und/oder aus dem Faserführungselement (der Freiraum kann in eingebautem Zustand des Faserführungselements auf der der Wirbelkammer zu- und/oder abgewandten Stirnseite des Faserführungselements angeordnet sein).
In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, wenn die den Freiraum begrenzende Wandung in die Ausbuchtungen übergeht, so dass ein fließender Übergang von nichtführenden zu führenden Wandungsabschnitten vorhanden ist. Hierbei bringt es besondere Vorteile mit sich, wenn die den Freiraum begrenzende Wandung des Faserführungselements in einem durch eine Mittelachse des Faserführungselements verlaufenden Längsschnitt des Faserführungselements mit der Mittelachse einen Winkel ß einschließt, dessen Betrag zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50°, be- sonders bevorzugt zwischen 42° und 48°, liegt. Die den Freiraum begrenzende Wandung ist hierbei vorzugsweise bezüglich der Mittelachse des Faserführungselements (zumindest größtenteils) achssymmetrisch bzw. drehrund ausgebildet. Vorteilhaft ist es des Weiteren, wenn das Faserführungselement zumindest im Bereich einer seiner durch die Mittelachse verlaufenden Stirnseiten einen sich in einer Längsrichtung des Faserführungselements verjüngenden maximalen Außendurchmesser besitzt. Das Faserführungselement läuft in diesem Bereich also beispielsweise in Trans- portrichtung spitz zu. Ebenso kann die entsprechende Stirnseite in einem zur Mittelachse parallel verlaufenden Längsschnitt des Faserführungselements kegelstumpfförmig ausgebildet sein, wobei die Mantelfläche des Kegelstumpfs in dem genannten Längsschnitt zumindest eine wenigstens teilweise geradlinig, teilweise konvex und/oder teilweise konkav verlaufende Außenkontur besitzen kann. In jedem Fall wird durch den sich verringernden Außendurchmesser erreicht, dass die Kontaktfläche zwischen den Fasern und den sich bis in diesen Bereich erstreckenden Ausbuchtungen in Richtung des größeren Außendurchmessers allmählich zunimmt, so dass ein sanfter Einlauf oder Auslauf der Fasern in den oder aus dem Faserführungselement (je nachdem, auf welcher Stirnseite sich die Durchmesserverjüngung befindet) gewährleistet ist.
Auch ist es äußert vorteilhaft, wenn der Schwerpunkt des Faserführungselements auf der Mittelachse des Faserführungselements liegt. Das Faserführungselement besitzt in diesem Fall zudem vorzugsweise eine bezüglich der Mittelachse achssymmetrische Formgebung. Durch die genannten Eigenschaften wird ein falscher Einbau des Faserführungselements verhindert, da das Faserführungselement unabhängig von einer mög- liehen Verdrehung um seine Mittelachse stets eine gleichmäßige radiale Führung des Faserverbands sicherstellt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Faserführungselement einteilig ausgebildet ist, da hierdurch eine besonders einfache Herstellung ermöglicht wird. Alternativ kann das Faserführungselement jedoch auch aus einem Grundkörper und einen Einsatz zusam- mengesetzt werden, wobei die erfindungsgemäß ausgestaltete Innenfläche durch den Einsatz gebildet werden könnte.
Schließlich ist es von Vorteil, wenn sich die Innenfläche zumindest größtenteils parallel zur Mittelachse des Faserführungselements erstreckt. Hierdurch wird eine Reibung zwischen Faserführungselement und Faserverband in dessen Transportrichtung und damit eine Beschädigung des Faserverbands vermieden. Mit anderen Worten ist es also von Vorteil, wenn der Querschnitt wenigstens über den Großteil der Längserstreckung des Faserführungselements eine gleichbleibende Form aufweist. Vorteilhaft ist es zudem, wenn das Faserführungselement ein an seinem Grundkörper befestigtes oder durch diesen gebildetes mittleres Führungselement besitzt, das zumindest teilweise von der Innenfläche des Faserführungselements umgeben ist. Das mittlere Führungselement befindet sich damit in einem Bereich, der von dem durch die Eintrittsöffnung der Wirbelkammer einlaufenden Faserverband passiert werden muss. Hierdurch kommt es zu einem direkten Kontakt zwischen dem Faserverband und dem mittleren Führungselement, das schließlich eine seitliche, d. h. senkrecht zu einer Längsachse des Abzugskanals gerichtete, Ablenkung der Fasern des Faserverbands bewirkt. Während nun die äußeren Führungsabschnitte eine Rückpflanzung der im Bereich des Garnbildungselements erzeugten Drehung verhindern, stellt das mittlere Führungselement sicher, dass ein Teil der Fasern des Faserverbands nach außen gedrängt werden und damit besonders wirksam vom durch die Luftdüsen erzeugten Luftwirbelstrom erfasst und um den mittleren, ungedrehten Faserverbandskern geschlungen werden können.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das mittlere Führungselement zumindest abschnittsweise auf der Mittelachse des Faserführungselement verläuft, so dass sichergestellt ist, dass das genannte Führungselement von dem in eingebautem Zustand passierenden Faserverband umgeben ist.
Vorteilhaft ist es, wenn das Faserführungselement einen oder mehrere Führungsabschnitte, beispielsweise in Form von Führungsdornen oder Führungsplatten, besitzt, die sich, ausgehend von der Innenfläche des Faserführungselements, nach innen, vorzugsweise in Richtung einer Mittelachse des Faserführungselements erstrecken. Während es sich im Fall von Dornen bewährt hat, diese mit einem zugespitzten Ende zu versehen, können die Platten zu einer oder mehreren Seiten hin abgerundet sein, um eine Beschädigung der vorbeistreichenden Fasern zu vermeiden. Die Platten erstrecken sich zudem vorzugsweise radial nach innen und können in gleichen Abständen zueinander platziert sein und/oder sich ausgehend von den Bergen und/oder Tälern nach innen erstrecken.
Die erfindungsgemäße Spinnstelle zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass deren Spinndüse (d. h. der die Wirbelkammer aufweisende Abschnitt) einen der Wirbelkammer in Transportrichtung des Faserverbands vorgelagerten Faserführungskanal besitzt, der zumindest teilweise durch ein Faserführungselement gemäß bisheriger Beschreibung gebildet wird.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn ein einer Austrittsöffnung des Abzugskanals zugewandtes Ende des mittleren Führungselements zwischen der Einlassmündung des in die Wirbelkammer ragenden Garnbildungselements und der Eintrittsöffnung der Wirbelkammer platziert ist. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn sich das oben beschriebene mittlere Führungselement weiter in Richtung einer Austrittsöffnung des Abzugskanals erstreckt als die genannten Führungsabschnitte. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn sich zumindest ein Teil der Führungsabschnitte und/oder das mittlere Führungselement bis in den Abzugskanal erstreckt. Auch ist es von Vorteil, wenn der minimale Abstand zwischen zwei Führungsabschnitten größer ist als der minimale Abstand zwischen jeweils einem Führungsabschnitt und einem einer Austrittsöffnung des Abzugskanals zugewandten Ende des mittleren Führungselements. Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn die Führungsabschnitte jeweils ein einer Austrittsöffnung des Abzugskanals zu- gewandtes Ende und ein der Austrittsöffnung abgewandtes Ende aufweisen, wobei ein der Austrittsöffnung des Abzugskanals zugewandtes Ende des mittleren Führungselements in einem parallel zur Längsachse des Abzugskanals verlaufenden Schnitt zwischen den jeweiligen Enden der Führungsabschnitte platziert ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl das mittlere Führungselement als auch die Führungsabschnitte je- weils ein einer Austrittsöffnung des Abzugskanals zugewandtes Ende aufweisen, wobei die genannten Enden der Führungsabschnitte in einer senkrecht zur Längsachse des Abzugskanals verlaufenden Schnitt konzentrisch um das genannte Ende des mittleren Führungselements platziert sind. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der minimale Abstand zweier Führungsabschnitte geringer ist als der Durchmesser des Abzugskanals im Be- reich der Einlassmündung des Garnbildungselements. Ferner bringt es Vorteile mit sich, wenn zumindest ein Führungsabschnitt mit der Längsachse des Abzugskanals einen Winkel α einschließt, dessen Betrag einen Wert zwischen 10° und 50°, vorzugsweise einen Wert zwischen 20° und 40°, besonders bevorzugt einen Wert zwischen 25° und 35°, einnimmt. Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn sich bei Abwesenheit des Faser- Verbands wenigstens zwei Führungsabschnitte gegenseitig und/oder zumindest ein Führungsabschnitt und das mittlere Führungselement berühren. Schließlich kann es von Vorteil sein, wenn die Führungsabschnitte und/oder das mittlere Führungselement Bestandteil eines Einsatzes sind, der bezüglich der Wirbelkammer ortsfest oder beweglich gelagert ist.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen teilweise geschnittenen Ausschnitt einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Faserführungselements,
Figur 3 das in Figur 2 gezeigte Faserführungselement in einer Frontansicht,
Figur 4 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Faserführungselements,
Figuren 5 und 6 Seitenansichten zweier weiterer erfindungsgemäßer Faserführungselemente,
Figuren 7 bis 12 Frontansichten erfindungsgemäßer Faserführungselemente, und
Figuren 13 bis 16 unterschiedliche Ausführungsformen eines (teilweise) geschnittenen Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Spinnstelle.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausschnitts einer Spinnstelle 32 einer Luftspinnmaschine (wobei die Luftspinnmaschine selbstverständlich eine Vielzahl von, vorzugsweise benachbart zueinander angeordnete, Spinnstellen 32 aufweisen kann). Die Luftspinnmaschine kann bei Bedarf ein Streckwerk 27 umfassen, welches mit einem Faserverband 4, beispielsweise in Form eines doublierten Streckenbands, beliefert wird. Ferner umfasst die gezeigte Spinnstelle 32 eine Spinndüse 2 mit einer innenliegenden Wirbelkammer 18, in welcher der Faserverband 4 bzw. mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbands 4 mit einer Drehung versehen wird (die genaue Wirkungsweise der Spinnstelle 32 wird im Folgenden noch näher beschrieben). Darüber hinaus kann die Luftspinnmaschine ein Abzugswalzenpaar 31 sowie eine dem Abzugswalzenpaar 31 nachgeschaltete Aufwindevorrichtung 29 (ebenfalls schematisch dargestellt) mit einer Spule 30 zum Aufwinden des die Spinnstelle 32 verlassenden Garns 3 umfassen. Die erfindungsgemäße Spinnstelle 32 muss nicht zwangsweise ein Streckwerk 27 aufweisen, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Auch ist das Abzugswalzenpaar 31 nicht zwingend notwendig.
Die gezeigte Spinnstelle 32 arbeitet generell nach einem Luftspinnverfahren. Zur Bildung des Garns 3 wird der Faserverband 4 über ein mit einer Eintrittsöffnung 8 versehenes Faserführungselement 1 in die Wirbelkammer 18 der Spinnstelle 32 geführt (vergleiche hierzu auch die Figuren 13 bis 16). Dort erhält es eine Drehung, d. h. mindestens ein Teil der freien Faserenden 28 des Faserverbands 4 wird von einer Luftströmung, die durch entsprechend in einer die Wirbelkammer 18 umgebenden Wirbelkammerwandung 20 angeordnete Luftdüsen 19 erzeugt wird, erfasst. Ein Teil der Fasern wird hierbei aus dem Faserverband 4 zumindest ein Stück weit herausgezogen und um die Spitze eines in die Wirbelkammer 18 ragenden Garnbildungselements 21 gewunden. Dadurch, dass der Faserverband 4 durch eine Einlassmündung 22 des Garnbildungselements 21 über einen innerhalb des Garnbildungselements 21 angeordneten Abzugskanal 23 aus der Wirbelkammer 18 abgezogen wird, werden schließlich auch die freien Faserenden 28 (siehe Figur 1) in Richtung der Einlassmündung 22 gezogen und schlingen sich dabei als sogenannte Umwindefasern um die zentral verlaufenden Kernfasern - resultierend in einem die gewünschte Drehung aufweisenden Garn 3.
Generell sei an dieser Stelle klargestellt, dass es sich bei dem hergestellten Garn 3 grundsätzlich um einen beliebigen Faserverbund handeln kann, der sich dadurch auszeichnet, dass ein außenliegender Teil der Fasern (sogenannte Umwindefasern) um einen inneren, vorzugsweise ungedrehten oder bei Bedarf ebenfalls gedrehten Teil der Fasern, herumgeschlungen ist, um dem Garn 3 die gewünschte Festigkeit zu verleihen. Umfasst ist von der Erfindung also auch eine Luftspinnmaschine, mit deren Hilfe sich sogenanntes Vorgarn herstellen lässt. Bei Vorgarn handelt es sich um ein Garn 3 mit einem relativ geringen Anteil an Umwindefasern, bzw. um ein Garn 3, bei dem die Um- windefasern relativ locker um den inneren Kern geschlungen sind, so dass das Garn 3 verzugsfähig bleibt. Dies ist dann entscheidend, wenn das hergestellte Garn 3 an einer nachfolgenden Textilmaschine (beispielsweise einer Ringspinnmaschine) nochmals mit Hilfe eines Streckwerks 27 verzogen werden soll bzw. muss, um entsprechend weiterverarbeitet werden zu können.
Im Hinblick auf die Luftdüsen 19 sei an dieser Stelle zudem rein vorsorglich erwähnt, dass diese in der Regel so ausgerichtet sein sollten, dass die austretenden Luftstrahlen gleichgerichtet sind, um gemeinsam eine gleichgerichtete Luftströmung mit einem Drehsinn zu erzeugen. Vorzugsweise sind die einzelnen Luftdüsen 19 hierbei rotationssymmetrisch zueinander angeordnet und münden tangential in die Wirbelkammer 18 (die Luftdüsen 19 sind im Übrigen in den Figuren 13 bis 16 aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit nicht gezeigt.
Bevorzugt weisen die im Stand der Technik bekannten Spinnstellen 32 zudem ein, beispielsweise in das Faserführungselement 1 eingesetztes, Drallstauelement auf. Dieses kann beispielsweise als von den Fasern teilweise umschlungener Pin ausgebildet sein und verhindert, dass sich eine Drehung im Faserverband 4 entgegen der Transportrichtung T des Faserverbands 4 und damit in Richtung der Eintrittsöffnung 8 des Faserführungselements 1 fortpflanzt (dies hätte negative Auswirkungen auf den Garnbildungs- prozess, da sich die entsprechende Drehung nach Passieren der Einlassmündung 22 des Garnbildungselements 21 wieder auflösen und die erteilte Drehung teilweise wieder rückgängig machen würde.
Da die in Figur 1 gezeigte Kante 36 oder vergleichbare zentral angeordnete Elemente jedoch immer nur von innen auf den das Drallstauelement umgebenden Faserverband 4 einwirken können, ist die Wirkung desselben begrenzt. Zudem kommt es zu einer mechanischen Belastung der Fasern, die im Bereich des Drallstauelements eine nicht zu vernachlässigende seitliche Umlenkung erfahren.
Im Gegensatz hierzu verfügt die erfindungsgemäße Spinnstelle 32 nun über ein neuartiges Faserführungselement 1 , das eine Rückpflanzung der Drehung entgegen der Transportrichtung T des Faserverbands 4 entgegenwirkt, ohne hierbei die Anzahl der gewünschten Umwindefasern übermäßig zu verringern bzw. eine ungewollte mechanische Belastung des Faserverbands 4 zu bewirken. Wie der Zusammenschau der Figuren 2 bis 12, die verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Faserführungselements 1 zeigen, zu entnehmen ist, zeichnet sich das Faserführungselement 1 nun dadurch aus, dass die Innenfläche 9 in einem senkrecht zu einer Mittelachse 11 des Faserführungselements 1 verlaufenden Querschnitt des Faserführungselements 1 mehrere, vorzugsweise radial, nach innen gerich- tete Ausbuchtungen 10 umfasst, wobei zumindest ein Teil der Ausbuchtungen 10 wenigstens in einem der Mittelachse 11 zugewandten Frontbereich 33 eine sich nach innen verjüngende Kontur aufweist.
Die Innenfläche 9 des Faserführungselements 1 kann hierbei beispielsweise in einem Querschnitt des Faserführungselements 1 einen zickzackartigen Verlauf aufweisen (siehe z. B. die Figuren 2 und 3). Die Innenfläche 9 wird dabei durch eine Vielzahl von Ausbuchtungen 10 gebildet, die wiederum eine Abfolge von sich abwechselnden Tälern 12 und Bergen 13 definieren. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die die Täler 12 und Berge 13 begrenzenden Wandabschnitte 14 des Faserführungselements 1 zumindest teilweise parallel zu einer Mittelachse 1 des Faserführungselements 1 verlaufen, wie dies beispielsweise in Figur 2 gezeigt ist. Die Wandabschnitte 14 begrenzen zudem vorteilhafterweise einen Winkel a, dessen Betrag zwischen 10° und 70°, bevorzugt zwi- sehen 20° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 50°, liegt. Wie diesbezüglich aus Figur 7 ersichtlich, kann es in diesem Zusammenhang von Vorteil sein, wenn der genannte Winkel im Bereich der Berge 3 (in Figur 7: a1) vom Winkel im Bereich der Täler 12 (in Figur 7: a2) abweichen. Selbstverständlich können a1 und a2 auch identisch sein.
Passiert nun der Faserverband 4 das Faserführungselement 1 , das gleichzeitig den Faserführungskanal 24 der Spinnstelle 32 bildet (vergleiche Figuren 13 bis 16, die das Faserführungselement 1 in einem möglichen Einbauzustand zeigen, in dem die Außenfläche 6 desselben an einer entsprechenden Gegenfläche 7 der Spinndüse 2 form- und oder kraftschlüssig anliegt), so kommen die außenliegenden Faserbestandteile mit den genannten Bergen 13 in Kontakt. Hierdurch erfolgt eine Art Formschluss, der schließlich verhindert, dass sich die in der Wirbelkammer 18 erzeugte Drehung der Fasern entgegen der Transportrichtung T über das Faserführungselement 1 hinaus fortpflanzen kann. Die Täler 12 und Berge 13 können im Übrigen (wie in den Figuren gezeigt) gleichmäßig über den Umfang des vorzugsweise mittig verlaufenden Faserführungskanals 24 verteilt angeordnet sein, so dass sich die Abmessungen der jeweiligen Berge 13 und Täler 12 jeweils entsprechen. Alternativ wäre es selbstverständlich auch möglich, das Faserführungselement 1 mit Bergen 13 und Tälern 12 zu versehen, deren Abmessungen untereinander variieren (siehe beispielsweise Figur 9).
Ebenso können die jeweiligen Wendepunkte 25 der Innenfläche 9 kantig (siehe beispielsweise Figur 3) oder auch abgerundet (siehe z. B. Figuren 7 oder 11) ausgebildet sein.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass der Grundkörper 5 des Faserführungselements 1 (der vorzugsweise - wie gezeigt - einteilig ausgebildet ist) nicht zwangsläufig eine im Querschnitt runde Außenkontur aufweisen muss, wie diese beispielsweise in Figur 3 gezeigt ist. Vielmehr ist auch eine im Querschnitt ovale (Figur 8) oder polygone Formgebung denkbar. Analog gilt das Gesagte auch für die Einhüllende der Berge 13 oder Täler 12. Auch hier ist eine Kreisform (siehe z. B. Figur 3) ebenso denkbar wie davon abweichende Formen, beispielsweise ein Oval (siehe Figur 9).
Weitere mögliche Querschnittsformen sind darüber hinaus in den Figuren 10 bis 12 gezeigt. Wie aus den genannten Figuren hervorgeht, ist es beispielsweise denkbar, dass die Täler 12 teilweise durch die Außenkontur von Bohrungen gebildet werden (vergleich Figuren 0 und 1). Ebenso können die Täler 12 und/oder die Berge 13 abgeflacht bzw. konkav oder konvex abgerundet sein (Figur 12). Schließlich ist es denkbar, dass zumindest eine der im Bereich der Stirnseiten 34 angeordneten Wandungen 16 des Faserführungselements 1 (in Figur 4: links und rechts) nach innen geneigt verläuft, so dass ein kegelstumpfförmiger Freiraum 15 entsteht. Ist nur eine Stirnseite 34 entsprechend ausgebildet, so kann das Faserführungselement 1 in eingebautem Zustand (vergleiche die Figuren 13 bis 16) derart ausgerichtet sein, dass die genannte Stirnseite 34 in Richtung der Wirbelkammer 18 zeigt. Denkbar ist aber auch, das Faserführungselement 1 in umgekehrter Ausrichtung in die Spinndüse 2 einzubauen, so dass der durch das Faserführungselement 1 gebildete Freiraum 15 als Art Trichter für den Faserverband 4 wirkt. Der Winkel ß, den die den Freiraum 15 umgebende Wandung 16 mit der Mittelachse 11 des Faserführungselements 1 einschließt, sollte ferner einen Betrag aufweisen, der zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 42° und 48°, liegt (wobei die genannten Wände bei Bedarf auch leicht konvex oder konkav gewölbt sein können und damit beispielsweise auf der Oberfläche einer imaginären Kugel liegen würden).
Alternativ ist es darüber hinaus ebenso möglich, dass das Faserführungselement 1 zumindest im Bereich einer der Stirnseiten 34 einen nach außen gewölbten Abschnitt aufweist, wie er beispielhaft in den Figuren 5 und 6 gezeigt ist und der in einem sich, vorzugsweise in der vorgesehenen Transportrichtung T des Garns 3, verjüngenden Außendurchmesser D3 des Faserführungselements 1 resultiert. Der genannte Abschnitt kann beispielsweise der prinzipiellen Grundform eines Kegelstumpfs folgen, dessen nach außen weisende Mantelfläche 35 in der jeweils gezeigten Seitenansicht eine konvex (Figur 5), konkav (Figur 6) oder geradlinig (nicht gezeigt) verlaufende Außenkontur besitzen kann.
Wie schließlich aus dem Vergleich der Figuren 13 (die beispielhaft ein Faserführungselement 1 gemäß Figur 2 in einem in die Spinndüse 2 eingebautem Zustand zeigt) und 14 bis 16 zeigt, kann es schließlich vorteilhaft sein, das Faserführungselement 1 zusätzlich mit einem oder mehreren voneinander beabstandeten Führungsabschnitten 17 auszurüsten (in den Figuren 15 und 16 sind es beispielsweise vier), deren gegenseitiger Abstand in Transportrichtung T des Faserverbands 4 (zumindest abschnittsweise) abnimmt. Mit anderen Worten besitzt die Spinnstelle 32 in diesem Fall mehrere, von au- ßen auf den Faserverband 4 einwirkende, Elemente, die in Transportrichtung T des Faserverbands 4 aufeinander zulaufen. Der Faserverband 4 kommt daher zwangsläufig mit den Führungsabschnitten 17 in Kontakt und wird von diesen gewissermaßen von außen gegriffen, so dass eine Drehung desselben im Bereich der Führungsabschnitte 17 zusätzlich verhindert wird.
Um jedoch sicherzustellen, dass trotz der von außen wirkenden Faserführung ein teilweises Herauslösen der äußeren Faserenden 28 möglich ist, um die gewünschten Umwindefasern zu bilden, kann ferner vorgesehen sein, dass die Führungsanordnung dar- über hinaus zumindest ein mittleres Führungselement 26 umfasst (siehe Figur 16), das sich beispielsweise in einem senkrecht zur Mittelachse 11 des Faserführungselements 1 verlaufenden Schnitt zwischen die Führungsabschnitte 17 erstreckt. Während nun die äußeren Führungsabschnitte 17 und die Ausbuchtungen 10 ein Führen des Faserverbands 4„von außen" bewirken, befindet sich das mittlere Führungselement 26 während der Garnherstellung gewissermaßen„im Inneren" des Faserverbands 4 und bewirkt somit ein Auseinanderdrücken desselben. Mit anderen Worten erfolgt durch das mittlere Führungselement 26 eine Ablenkung der Fasern nach außen, oder geometrisch ausgedrückt, senkrecht zur Mittelachse 1 des Faserführungselements 1. Hierdurch werden auch die freien Faserenden 28 vermehrt nach außen gedrückt, so dass sichergestellt ist, dass die Fasern trotz der äußeren Führungsabschnitte 17 und der Ausbuchtungen 10 in den Bereich der von den Luftdüsen 19 erzeugten Luftströmung gelangen und um den Faserkern geschlungen werden können.
Während sowohl die Führungsabschnitte 17, die vorzugsweise gleichmäßig und in glei- ehern Abstand um das mittlere Führungselement 26 bzw. die Mittelachse 1 des Faserführungselements 1 angeordnet sind, und das mittlere Führungselement 26 außerhalb des Garnbildungselements 21 platziert sein können, ist es ebenso denkbar, dass sich entweder die Führungsabschnitte 17 oder das mittlere Führungselement 26 bis in den Abzugskanal 23 des Garnbildungselements 21 erstrecken (nicht gezeigt).
Ferner muss das mittlere Führungselement 26 nicht zwangsläufig mit einem tropfen- oder kugelförmigen Frontabschnitt ausgestattet sein, wie dies in Figur 16 gezeigt ist. Vielmehr könnte es auch als, vorzugsweise spitz zulaufender, Führungsdorn ausgebildet sein (vergleichbar zu den gezeigten Führungsabschnitten 17). Auch müssen die Führungsabschnitte 17 nicht zwangsläufig vorhanden sein, so dass auch eine Ausführung denkbar ist, bei der zusätzlich zu den erfindungsgemäßen Ausbuchtungen 10 ausschließlich ein mittleres Führungselement 26 vorhanden ist (vergleiche Figur 14).
Auch die Form und Ausrichtung der Führungsabschnitte 17 ist prinzipiell nicht auf eine Ausführungsform beschränkt. So wäre es beispielsweise denkbar, anstelle der z. B. in Figur 5 gezeigten stabförmigen Führungsabschnitte 7 von der Innenfläche 9 des Faserführungselements 1 in Richtung dessen Mittelachse 11 ragende Führungsplatten einzusetzen, die ebenfalls ein Rückpflanzen der Drehung des Faserverbands 4 entgegen der Transportrichtung T verhindern würden.
Hinsichtlich der gezeigten Führungsdorne sei ferner darauf hingewiesen, dass diese mit der Mittelachse 11 des Faserführungselements 1 vorzugsweise einen Winkel δ einschließen sollten (der aus Übersichtsgründen nur in Figur 15 kenntlich gemacht ist), dessen Betrag einen Wert zwischen 10° und 50°, vorzugsweise einen Wert zwischen 20° und 40°, besonders bevorzugt einen Wert zwischen 25° und 35°, einnimmt.
Generell ist es ferner von Vorteil, wenn sich das in den Figuren 14 und 16 dem Garnbildungselement 21 zugewandte Ende des mittleren Führungselements 26 in einer parallel zur Mittelachse 11 des Faserführungselements 1 verlaufenden Schnitt zwischen den jeweiligen Endbereichen der Führungsabschnitte 17 befindet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Faserverband 4 zumindest abschnittsweise gleichzeitig mit den Führungsabschnitten 17 und dem mittleren Führungselement 26 in Kontakt steht.
Zudem sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das mittlere Führungselement 26 zumindest in seinem nach innen gerichteten Bereich auf der Mittelachse 11 des Faserführungselements 1 verlaufen sollte, die wieder kolinear mit der Mittelachse 11 der Eintrittsöffnung 8 angeordnet sein kann. Der Faserverband 4 trifft somit mittig auf das mittlere Führungselement 26 und wird entsprechend seitlich abgelenkt, da es das mittlere Führungselement 26 passieren muss. Wie die Figuren 13 bis 16 zeigen, können die Führungsabschnitte 17 bzw. das mittlere Führungselement 26 z. B. von der Innenwandung in Richtung des Garnbildungselements 21 gerichtet, bzw. Teil des Faserführungselements 1 sein. Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, die Führungsabschnitte 17 und/oder das mittlere Führungselement 26 an anderer Stelle zu fixieren. Beispielsweise könnte ein (z. B. hülsenförmig ausgebildeter) Einsatz Verwendung finden, der die Führungsabschnitte 17 und/oder das mittlere Führungselement 26 umfasst oder an dem die genannten Bauteile befestigt sind. Dieser Einsatz wäre schließlich gemeinsam mit dem Faserführungselement 1 im Bereich der Eintrittsöffnung 8 der Spinndüse 2 zu montieren, so dass der Faserführungskanal 24 durch zwei Bauteile gebildet würde (selbstverständlich könnten die Führungsabschnitte 17 und/oder das mittlere Führungselement 26 auch direkt an der Wirbelkammerwandung 20 fixiert werden, so dass das Faserführungselement 1 ausschließlich die genannten Ausbuchtungen 10 aufweisen würde).
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezugszeichenliste
1 Faserführungselement
2 Spinndüse
3 Garn
4 Faserverband
5 Grundkörper
6 Außenfläche
7 Gegenfläche
8 Eintrittsöffnung
9 Innenfläche
10 Ausbuchtung
11 Mittelachse
12 Tal
13 Berg
14 Wandabschnitt
15 kegelstumpfförmiger Freiraum
16 Wandung
17 Führungsabschnitt
18 Wirbelkammer
19 Luftdüse
20 Wirbelkammerwandung
21 Garnbildungselement
22 Einlassmündung
23 Abzugskanal
24 Faserführungskanal
25 Wendepunkt
26 mittleres Führungselement
27 Streckwerk
28 freies Faserende
29 Aufwindevorrichtung 30 Spule
31 Abzugswalzenpaar
32 Spinnstelle
33 Frontbereich
34 Stirnseite
35 Mantelfläche
36 Kante
T Transportrichtung
D1 Durchmesser des von den Bergen definierten Kreises
D2 Durchmesser des von den Tälern definierten Kreises
D3 Außendurchmesser des Faserführungselements
α Winkel zwischen zwei benachbarten Wandabschnitten des Faserführungselements
ß Winkel zwischen der Wandung und der Mittelachse des Faserführungselements δ Winkel zwischen einem Führungsabschnitt und der Mittelachse des Faserführungselements

Claims

Patentansprüche
1. Faserführungselement für eine Spinndüse
(2) einer Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns
(3) aus einem Faserverband
(4) dient, wobei das Faserführungselement (1) einen Grundkörper
(5) mit einer Außenfläche
(6) besitzt, die der Anlage an eine Gegenfläche
(7) einer Spinndüse (2) der Spinnstelle dient, um hierdurch das Faserführungselement (1) im Bereich einer Eintrittsöffnung
(8) der Spinndüse (2) fixieren zu können, und wobei das Faserführungselement (1) eine Innenfläche (9) besitzt, die im Betrieb der Spinndüse (2) mit dem Faserverband (4) in Kontakt bringbar ist und der Führung desselben dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche
(9) in einem senkrecht zu einer Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) verlaufenden Querschnitt des Faserführungselements (1) mehrere, vorzugsweise radial, nach innen gerichtete Ausbuchtungen (10) umfasst, wobei zumindest ein Teil der Ausbuchtungen
(10) wenigstens in einem der Mittelachse (11) zugewandten Frontbereich (33) eine sich nach innen hin verjüngende Kontur aufweist.
2. Faserführungselement gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (9) in dem genannten Querschnitt zumindest teilweise einen zickzackartigen und/oder zumindest teilweise wellenförmigen Verlauf aufweist.
3. Faserführungselement gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausbuchtungen (10) im genannten Querschnitt des Faserführungselements (1) in Richtung der Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) erstrecken, wobei die Ausbuchtungen (10) in dem genannten Querschnitt vorzugsweise, insbesondere in Richtung der Mittelachse (11), spitz zulaufen, und/oder wobei die Ausbuchtungen (10) vorzugsweise parallel zur Mittelachse
(11) des Faserführungselements (1) verlaufen.
4. Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (9) Täler (12) und Berge (13) umfasst, die in dem genannten Querschnitt des Faserführungselements (1) benachbart zueinander angeordnet sind, wobei zumindest ein Teil der Berge (13) im genannten Querschnitt näher an der Mittelachse (11) platziert ist als wenigstens ein Teil der Täler (12), und wobei die Täler (12) und/oder Berge (13) vorzugsweise durch Wandabschnitte (14) des Faserführungselements (1) gebildet sind, die zumindest größtenteils eben ausgebildet sind.
Faserführungselement gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Wandabschnitte (14) in dem genannten Querschnitt des Faserführungselements (1) einen Winkel (a1 bzw. a2) einschließen, dessen Betrag zwischen 10° und 70°, bevorzugt zwischen 20° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 30° und 50°, liegt.
Faserführungselement gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Täler (12) und/oder Berge (13) in dem genannten Querschnitt des Faserführungselements (1) Wendepunkte (25) aufweisen, wobei die Wendepunkte (25) der Täler (12) und/oder der Berge (13) jeweils auf einem Kreis, einem Oval oder einem, insbesondere ein oder mehrere abgerundete Ecken aufweisenden, Polygon liegen, und wobei die von den Tälern (12) und/oder Bergen (13) definierten Kreise, Ovale oder Polygone vorzugsweise einen Mittelpunkt oder Schwerpunkt besitzen, der auf der Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) liegt.
Faserführungselement gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von den Bergen (13) definierte Kreis einen Durchmesser (D1) besitzt, dessen Betrag zwischen 1 ,0 mm und 10,0 mm, bevorzugt zwischen 2,0 mm und 7,0 mm, besonders bevorzugt zwischen 4,0 mm und 5,0 mm, liegt, und/oder dass der von den Tälern ( 2) definierte Kreis einen Durchmesser (D2) besitzt, dessen Betrag zwischen 5 mm und 15 mm, bevorzugt zwischen 6 mm und 12 mm, besonders bevorzugt zwischen 7 mm und 9 mm, liegt.
Faserführungselement gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Täler (12) und Berge ( 3) in dem genannten Querschnitt Wendepunkte (25) aufweisen, wobei der minimale Abstand der Wendepunkte der Täler
(12) zur Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) konstant ist und/oder wobei der minimale Abstand der Wendepunkte (25) der Berge
(13) zur Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) konstant ist.
Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (1) zumindest im Bereich einer seiner durch die Mittelachse (11) verlaufenden Stirnseiten (34) einen kegelstumpfförmigen Freiraum (15) besitzt, der von einer nach innen gerichteten Wandung (16) des Faserführungselements (1) begrenzt wird, wobei die Mantelfläche (35) des Kegelstumpfs in einem Längsschnitt des Faserführungselements (1) zumindest eine wenigstens teilweise geradlinig, teilweise konvex und/oder teilweise konkav verlaufende Außenkontur besitzt.
Faserführungselement gemäß vorangegangenem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die den Freiraum begrenzende Wandung (16) des Faserführungselements (1) glatt ausgebildet ist, und/oder dass die den Freiraum begrenzende Wandung (16) in die Ausbuchtungen (10) übergeht.
Faserführungselement gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die den Freiraum begrenzende Wandung (16) des Faserführungselements (1) in einem durch eine Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) verlaufenden Längsschnitt des Faserführungselements (1) mit der Mittelachse (11) einen Winkel ß einschließt, dessen Betrag zwischen 30° und 60°, bevorzugt zwischen 40° und 50°, besonders bevorzugt zwischen 42° und 48°, liegt.
Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (1) zumindest im Bereich einer seiner durch die Mittelachse (11) verlaufenden Stirnseiten (34) einen sich in einer Längsrichtung des Faserführungselements (1) verjüngenden maximalen Außendurchmesser (D3) besitzt, wobei die entsprechende Stirnseite (34) in einem zur Mittelachse (11) parallel verlaufenden Längsschnitt des Faserführungselements (1) vorzugsweise kegelstumpfförmig ausgebildet ist, wobei die Mantelfläche (35) des Kegelstumpfs in dem genannten Längsschnitt zumindest eine wenigstens teilweise geradlinig, teilweise konvex und/oder teilweise konkav verlaufende Außenkontur besitzt. 3. Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt des Faserführungselements
(I) auf der Mittelachse (11) des Faserführungselements (1) liegt, und/oder dass das Faserführungselement (1) einteilig ausgebildet ist.
14. Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sich die Innenfläche (9) zumindest teilweise parallel zur Mittelachse ( 1) des Faserführungselements (1) erstreckt.
15. Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (1) ein an seinem Grundkörper (5) befestigtes oder durch diesen gebildetes mittleres Führungselement (26) besitzt, das zumindest teilweise von der Innenfläche (9) des Faserführungselements (1) umgeben ist.
16. Faserführungselement gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Faserführungselement (1) einen oder mehrere Führungsabschnitte (17), beispielsweise in Form von Führungsdornen oder Führungsplatten, besitzt, die sich, ausgehend von der Innenfläche (9) des Faserführungselements (1), nach innen, vorzugsweise in Richtung der Mittelachse
(I I) des Faserführungselements (1), erstrecken.
17. Spinnstelle einer Luftspinnmaschine, die der Herstellung eines Garns (3) aus einem Faserverband (4) dient,
- wobei die Spinnstelle wenigstens eine Spinndüse (2) mit einer innenliegenden Wirbelkammer (18) besitzt,
- wobei die Spinndüse (2) in die Wirbeikammer (18) gerichtete Luftdüsen (19) aufweist, die im Bereich einer die Wirbelkammer (18) umgebenden Wirbelkammerwandung (20) in die Wirbelkammer (18) münden, - wobei die Spinndüse (2) ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer (18) erstreckendes Garnbildungselement (21) mit einer Einlassmündung (22) sowie einen sich in Transportrichtung (T) anschließenden Abzugskanal (23) für das Garn (3) besitzt,
- wobei die Spinndüse (2) eine Eintrittsöffnung (8) für den im Betrieb der Luftspinnmaschine in einer Transportrichtung (T) in die Wirbelkammer ( 8) einlaufenden Faserverband (4) aufweist, und
- wobei zwischen der Eintrittsöffnung (8) und der Wirbelkammer (18) ein Faserführungskanal (24) zur Führung des in die Eintrittsöffnung (8) eintretenden Fa- serverbands (4) vorhanden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Faserführungskanal (24) zumindest teilweise durch ein Faserführungselement (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche gebildet ist.
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