WO2006042738A1

WO2006042738A1 - Luftdüsenspinnvorrichtung

Info

Publication number: WO2006042738A1
Application number: PCT/EP2005/011192
Authority: WO
Inventors: Gerd Stahlecker
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter Ag
Priority date: 2004-10-19
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2006-04-27
Also published as: JP2008517169A; CN101374982A; DE102004052206A1; EP1802791A1; US20080115476A1

Abstract

Eine Luftdüsenspinnvorrichtung enthält eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wirbelkammer. Deren Umfangswand bildet im Einlaufbereich des Stapelfaserverbandes eine Anlagefläche für eine Umfangsfläche eines rotationssymmetrischen Einsatzes. In die Umfangsfläche des Einsatzes sind mehrere Düsenschlitze eingearbeitet, die durch die Anlagefläche zu geschlossenen Druckluftkanälen vervollständigt sind. Die düsenartigen Mündungen der Druckluftkanäle sind an der der Wirbelkammer zugewandten Stirnseite des Einsatzes angeordnet. Erfindungsgemäß sind die Düsenschlitze nach Art eines mehrgängigen Gewindes ausgebildet.

Description

Luftdüsenspinnvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Luftdüsenspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, mit einer im Wesentlichen hohlzyiindrischen Wirbelkammer, deren Umfangswand im Einlaufbereich des Stapelfaserverbandes eine Anlagefläche für eine Umfangsfläche eines rotationssymmetrischen Einsatzes enthält, wobei in die Umfangsfläche mehrere Düsenschlitze eingearbeitet sind, die durch die Anlagefläche zu geschlossenen Druckluftkanälen vervollständigt sind, deren düsenartige Mündungen an der der Wirbelkammer zugewandten Stirnseite des Einsatzes angeordnet sind.

Bei Luftdüsenspinnvorrichtungen sollen die Druckluftkanäle die Luftstrahlen so orientiert in die Wirbelkammer leiten, dass darin ein Luftwirbel gebildet wird, der maßgeblich zur Drehungserteilung des ersponnenen Fadens beiträgt. Die energetisch optimale Situation erreicht man dann, wenn die Druckluftkanäle mit einer vollkommen tangentialen Komponente in die Wirbelkammer eintreten.

Üblicherweise wurden die Druckluftkanäle bisher gebohrt. Da diese Bohrungen sehr kleine Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 0,6 mm aufweisen und aus strömungstechnischen Gründen mindestens 3 mm lang sein müssen, ergibt sich zwischen der Länge der Bohrunge n und deren Durchmesser ein Verhältnis, das größer als 5 ist. Bezüglich der Fertigung handelt es sich um regelrechte Tieflochbohrungen, die verhältnismäßig schwer herzustellen sind. Diese Schwierigkeit wird noch erhöht, wenn die Bohrungen bezüglich des Fadenlaufes nicht nur tangential, sondern mit einer weiteren Komponente auch axial dazu verlaufen sollen.

Durch die DE 37 32 708 A1 sind für Luftdüsenspinnvorrichtungen Druckluftkanäle bekannt geworden, die als Schlitze in die Umfangswand eines Bauteils eingearbeitet und erst bei der Montage durch Abdecken der Schlitze mittels eines anderen Bauteils zu den Druckluftkanälen vervollständigt werden. Beispielsweise sind bei der bekannten Vorrichtung geradlinige Schlitze in Kegelflächen eingearbeitet und durch eine entsprechend geformte Kegelfläche nachträglich abgedeckt. Durch Versetzen der Schlitze gegenüber dem Faden kann dabei zusätzlich erreicht werden, dass auf den Faden ein mehr oder weniger großer Luftwirbel ausgeübt wird.

Die Druckluftkanäle der zuletzt genannten Art haben den Vorteil, dass sie auf sehr einfache Weise problemlos gefertigt werden können. Da die Druckluftkanäle vor dem Zusammenbau in Form der Düsenschlitze frei liegen, können sie zudem in einfacher Weise bezüglich ihrer Genauigkeit ' überprüft und gegebenenfalls nachgearbeitet werden. Bei dieser Überprüfung können auch fehlerhafte Teilstücke aussortiert werden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, unter Beibehaltung der Vorteile nach der DE 37 32 708 A1 für eine Luftdüsenspinnvorrichtung Düsenkanäle zu schaffen, die noch weiter optimiert sind und durch deren düsenartige Mündungen die die Spinndrehung erteilende Druckluft mit einer möglichst großen tangentialen Komponente in die Wirbelkammer eintritt.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Düsenschlitze nach Art eines mehrgängigen Gewindes ausgebildet sind.

Da derartig geformte Düsenschlitze, wenn sie in die Stirnseite des Einsatzes münden, eine Komponente in Laufrichtung des entstehenden Fadens haben und außerdem, auf Grund ihrer gewindeartigen Gestaltung, eine ausgeprägte Komponente in Umfangsrichtung der Wirbelkammer haben, entstehen geradezu optimale Düsenkanäle. Der das mehrgängige Gewinde enthaltende Einsatz wird zweckmäßig in die die Anlagefläche enthaltende Bohrung eingepresst, wodurch sich zugleich eine gute Abdichtung ergibt.

Es sei hier ausdrücklich erwähnt, dass im Rahmen dieser Erfindung auch eine kinematische Umkehrung mitgeschützt sein soll, bei welcher die Düsenschlitze nach Art eines mehrgängigen Gewindes nicht in dem genannten Einsatz, sondern in der den Einsatz umgebenden Anlagefläche angebracht sind.

Die Ausgestaltung ist dann besonders einfach, wenn das Gewinde in eine als Zylinder ausgebildete Umfangsfläche eingearbeitet wird. An sich sind auch mehr oder weniger konische oder ballige Umfangsflächen möglich, jedoch ist die zylindrische Form besonders leicht herstellbar. Ein zylindrische Form macht es außerdem möglich, den Einsatz in gewissen Grenzen axial zu verschieben, wodurch sich die Höhe der Wirbelkammer verändert, was auf d en Charakter des ersponnenen Fadens Einfluss nimmt.

Die Tiefe des die Düsenschlitze bildenden mehrgängigen Gewindes kann durcha us über die Länge der Düsenschlitze variieren. So können Düsenkanäle gefertigt werden, in denen sich die Tiefe des Gewindes vom Eintritt zum Austritt verengt. Umgekehrt lassen sich die Düsenschlitze zum Austritt hin aufweiten, wenn beispielsweise der Effekt einer Lavaldüse erzeugt werden soll.

Alle in Betracht kommenden Formen der Düsenschlitze werden durch Abdecken mittels der Anlagefläche bei der Montage zu den fertigen Düsenkanälen vervollständigt.

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

Es zeigen:

Figur 1 in starker Vergrößerung einen Axialschnitt durch ein Luftdüsenaggregat einer Luftdüsenspinnvorrichtung,

Figur 2 in noch stärkerer Vergrößerung eine ungeschnittene Ansicht auf den Einsatz der Figur 1 , wobei die in die Umfangwand als mehrgängiges Gewinde eingearbeiteten Dü senschlitze durch eine Anlagefläche der Wirbelkammer abgedeckt sind,

Figur 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III der Figur 2.

Die Luftdüsenspinnvorrichtung nach Figur 1 enthält eine Liefereinrichtung 1 zum Zuführen eines zu verspinnenden Stapelfaserverbandes 2 sowie ein Luftdüsenaggregat 3, in welchem dem Stapelfaserverband 2 die zum Erspinnen eines Fadens 4 erforderliche Drehung e rteilt wird.

Die Liefereinrichtung 1 enthält ein Lieferwalzenpaar 5, 6, das dem Luftdüsenaggregat 3 in geringem Abstand vorgeordnet ist und bei dem es sich um die Ausgangswalzen eines ansonsten nicht dargestellten Streckwerks handeln kann. Ein solches Streckwerk verzieht in bekannter Weise ein zugeführtes Faserband oder auch ein Vorgarn zu einem Stapelfaserverband 2 der gewünschten Feinheit. Die Liefereinrichtung 1 kann jedoch alternativ ein Klemmwalzenpaar einer anderen Verzugseinrichtung oder eines sonstigen vorgeordneten Aggregates sein. Mit 7 ist eine Klemmlinie bezeichnet, an welcher der in Zulieferrichtung A zugeführte Stapelfaserverband 2 vor ^' dem Einlaufen in das Luftdüsenaggregat 3 geklemmt gehalten wird. Das Luftdüsenaggregat 3 erzeugt für den zu erspinnenden Faden 4 dessen Drehung und liefert den Faden 4 in Fadenabzugsrichtung B mittels eines nicht dargestellten Abzugswalzenpaares ab.

Das Luftdüsenaggregat 3 enthält unter anderem einen Faserzuführkanal 8 und eine im Wesentlichen hohlzylindrische Wirbelkammer 9. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 9 durch Einblasen von Druckluft durch in die Wirbelkamrner 9 mündende Druckluftkanäle 10 eine Wirbelströmung. Diese Druckluftkanäle 10, deren erfi ndungsgemäße Ausgestaltung später anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben wird, ge hen von einem Ringraum 1 1 aus, der mit einem Druckluftanschluss 12 verbunden ist. Die Zuströmrichtung der Druckluft ist mit C bezeichnet. Die aus den düsenartigen Mündungen 13 der Druckluftkanäle 10 austretende Druckluft wird über einen Abluftkanal 14 abgeführt, der ein spindelförmiges Bauteil 15 ringförmig umgibt. In dem spindelförmigen Bauteil 15 ist ein Fadenabzugskanal 16 angeordnet.

Im Endbereich des Faserzuführkanales 8 ist als Drallsperre eine Ka nte 17 einer Faserführungsfläche 18 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 16 im Bereich von dessen Eintrittsöffnung 19 liegt.

Im Luftdüsenaggregat 3 werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stape lfaserverband 2 gehalten und so vom Faserzuführkanal 8 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 16 geführt. Andererseits sind die Fasern aber im Bereich zwischen dem Faserzuführkanal 8 und dem Fadenabzugskanal 16 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Eintrittsöffnung 19 des Fadenabzugskanals 16 radial hinweg getrieben werden. Die so hergestellten Fäden 4 zeigen deshalb einen Kern von im Wesentlichen in Fadenlängsrichtung verlaufenden Fasern oder Faserbereichen ohne wesentliche Drehung und einen äußeren Bereich, in welchem die Fasern oder Faserbereiche um den Kern herum gedreht sind.

Es ist einleuchtend, dass die Wirbelströmung dann einen optimalen Effekt hat, wenn die Druckluftstrahlen „möglichst tangential" in die Wirbelkammer 9 eintreten. Zugleich soll aber eine ausgeprägte Komponente in Richtung des Fadenabzugskanals 16 vorhanden sein , damit auf den Faserzuführkanal 8 eine Injektionswirkung ausgeübt wird, die dem Ansaugen des Stapelfaserverbandes 2 förderlich ist. Die genannten, an die Druckluftkanäle 10 gestellten Forderungen sollen trotz der sehr kleinen Abmessungen erfüllbar sein. Zum Erreichen dieses Zieles ist zum Herstellen der Druckluftkanäle 10 ein rotationssymmetrischer Einsatz 20 vorgesehen, der mit seiner Umfangsfläche 21 in eine entsprechend angepasste Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9 eingesetzt wird. Die Umfangswand 22 liegt dabei im Einlaufbereich 23 der Wirbelkammer 9. In den Einsatz 20 sind die Düsenkanäle 10 in Form von Düsenschlitzen 24 eingearbeitet, die nach der Montage durch die Umfangswand 22 zu den geschlossenen Druckluftkanälen 10 vervollständigt werden. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 erläutert.

Die Figuren 2 und 3 zeigen in sehr starker Vergrößerung und ungeschnitten den rotationssymmetrischen Einsatz 20 im Bereich der genannten Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9. In die Umfangsfläche 21 des Einsatzes 20 sind vier Düsenschlitze 24 eingearbeitet, und zwar nach Art eines viergängigen Gewindes, beispielsweise durch Drehen auf einer Drehmaschine. Die düsenartigen Mündungen 13 der durch die Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9 vervollständigten Druckluftkanäle 10 sind an der der Wirbelkammer 9 zugewandten Stirnseite 25 des Einsatzes 20 angeordnet.

Wie ersichtlich, beginnen die Düsenschlitze 24 an dem erwähnten Ringraum 11 und münden an der Stirnseite 25 des Einsatzes 20. Die Steigung des Gewindes ist so gewählt, dass eine ausgeprägte Komponente des Druckluftstromes in Richtung des Laufes des Fadens 4 vorhanden ist. Man erkennt, dass bei der Ausgestaltung der Düsenschlitze 24 nach Art eines mehrgängigen Gewindes zwangsläufig auch eine ausgeprägte Druckluftkomponente entsteht, die entlang der Umfangswand 22 der Wirbelkammer 9 rotiert.

Die Tiefe des Gewindes kann über die Länge der Düsenschlitze 24 konstant bleiben, sie kann sich jedoch, falls erwünscht, vergrößern oder verringern.

Claims

Patentansprüche

1. Luftdüsenspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens (4) aus einem Stapelfaserverband (2), mit einer im Wesentlichen hohlzylindrischen Wirbelkammer (9), deren Umfangswand (22) im Einlaufbereich (23) des Stapelfaserverbandes (2) eine Anlagefläche für eine Umfangsfläche (21 ) eines rotationssymmetrischen Einsatzes (20) enthält, wobei in die Umfangsfläche (21 ) mehrere Düsenschlitze (24) eingearbeitet sind, die durch die Anlagefläche zu geschlossenen Druckluftkanälen (10) vervollständigt sind, deren düsenartige Mündungen (13) an der der Wirbelkammer (9) zugewandten Stirnseite (25) des Einsatzes (20) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenschlitze (24) nach Art eines mehrgängigen Gewindes ausgebildet sind.

2. Luftdüsenspinnvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde in eine als Zylinder ausgebildete Umfangsfläche (21 ) eingearbeitet ist.

3. Luftdüsenspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe des Gewindes über die Länge der Düsenschlitze (24) variiert.