EP1587974B1 - Vorrichtung zum herstellen eines gesponnenen fadens - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an apparatus for producing a spun yarn from a staple fiber strand supplied by a pair of delivery rolls to an air jet unit, having a fiber feed channel downstream of the feed roll pair having an inlet opening and an outlet opening, which is provided with a deflection edge, otherwise substantially planar and substantially parallel to the nip line of the delivery roller pair extending fiber guide surface containing ends in one of the outlet opening subsequent vortex chamber in the region of an inlet opening of a yarn withdrawal channel with a twist stop serving fiber delivery edge.
- a device of this kind is by the WO 02/24993 A2 State of the art.
- a staple fiber strand coming from a drafting unit or other drafting unit is passed through a fiber conveying passage to the entrance of a yarn withdrawal passage, first guiding the leading ends of the fibers held in the staple fiber bond into the yarn withdrawal passage while rear free fiber ends are spread apart and caught by the turbulent flow and around which are already located in the inlet opening of the thread withdrawal channel, integrated front ends are turned around, whereby a thread is generated with substantially true rotation.
- front and “rear” ends of the fibers in this context refers to the transport direction of the staple fiber strand.
- the invention is based on the object, in a device of the type mentioned largely to avoid the variations in mass and thereby increase the spinning speed with sufficient thread quality.
- the object is achieved in that the fiber guide surface is increasingly narrower by lateral boundary walls of the fiber conveying channel and at the latest at the deflection has its smallest width.
- the fiber delivery channel narrows relatively quickly, so that even at the deflection of the fiber guide surface, the smallest width is reached. This width is substantially maintained up to the fiber delivery edge and causes the fibers to be spun pass largely loss-free through the inlet opening in the thread withdrawal channel. This not only leads to an increase in the thread quality, but also allows much higher delivery speeds and spinning speeds.
- the device according to the invention can be further developed in that the fiber guide surface has at least approximately its smallest width already at an inlet edge upstream of the deflection edge. This smallest width of the fiber guide surface should not exceed three times the diameter of the inlet opening of the thread withdrawal channel, preferably even at most twice this diameter.
- the device after FIGS. 1 to 3 and 5 includes a delivery device 1 for supplying a staple fiber staple assembly 2 and an air jet unit 3, in which the staple fiber strand 2, the required for spinning a thread 4 rotation is granted.
- the delivery device 1 contains a pair of delivery rollers 5, 6, which is arranged upstream of the air-jet unit 3 at a small distance and in which it may be the output rollers of an otherwise not shown drafting system.
- a drafting system warps in a known manner a fed sliver or a roving to a staple fiber strand 2 of the desired fineness.
- the delivery device 1 may alternatively be a pair of pinch rollers of another drafting device or of another upstream aggregate.
- Denoted at 7 is a nip line at which the staple fiber strand 2 supplied in the delivery direction A is kept clamped before entering the air jet unit 3.
- the air jet unit 3 generates for the yarn to be spun 4 its rotation and delivers the yarn 4 in the yarn withdrawal direction B by means of a pair of draw-off rollers, not shown.
- the air jet unit 3 contains inter alia a nozzle body 8 with a fiber conveying channel 9 and a swirl chamber 10.
- a fluid device generates in the swirl chamber 10 by blowing compressed air through tangentially into the swirl chamber 10 opening compressed air channels 11 a vortex flow.
- the emerging from the mouths of the compressed air channels 11 compressed air is discharged through an exhaust duct 12, wherein this has an annular cross-section about a spindle-shaped stationary member 13 around, which in turn encloses a yarn withdrawal channel 14.
- a fiber discharge edge 16 of a fiber guiding surface 17 is arranged as a swirl barrier, which is arranged eccentrically to the yarn withdrawal channel 14 in the region of its inlet opening 18.
- the fibers to be spun are held, on the one hand, in the staple fiber structure 2 and thus guided by the outlet opening 15 of the fiber conveying channel 9 substantially without rotation into the yarn withdrawal channel 14.
- the fibers are exposed to the effect of the turbulent flow, by which they or at least their end regions are driven radially away from the inlet opening 18 of the thread withdrawal channel 14.
- the filaments 4 produced by the described method therefore exhibit a core of substantially longitudinally extending filaments or fiber regions without substantial rotation and an outer region in which the filaments or fiber regions are rotated about the core.
- this thread construction comes about by the fact that leading ends of fibers, in particular those whose trailing regions are still held upstream in the fiber conveying channel 9, essentially pass directly into the yarn withdrawal channel 14, but that trailing fiber regions, in particular if they are in the entrance area the Faserzu semiconductorkanals 9 are no longer held, pulled by the vortex formation from the staple fiber strand 2 and then rotated about the resulting thread 4.
- fibers are involved at the same time both in the resulting thread 4, whereby they are pulled through the thread withdrawal channel 14, as well as the turbulent flow exposed, centrifugally, so from the inlet opening 18 of the thread withdrawal channel 14 away, accelerated and withdrawn into the exhaust duct 12 ,
- the fiber areas drawn from the staple fiber strand 2 by the swirling flow form a fiber vortex opening into the inlet opening 18 of the thread withdrawal channel 14, the longer portions of which spiral around the spindle-shaped component 13 and are pulled in this spiral against the force of the flow in the exhaust channel 12 against the inlet opening 18 of the thread withdrawal channel 14.
- FIGS. 1 to 3 and 5 illustrated embodiment there are per air nozzle unit 3 a total of four compressed air channels 11, which are each incorporated into the nozzle body 8.
- a nozzle body 8 radially surrounding annular space 19 is connected in a manner not shown to a compressed air source.
- the compressed air then passes from the annular space 19 to the individual compressed air channels 11.
- the annular space 19 is sealed by a wall 21 of a housing.
- the fiber conveying channel 9 includes an inlet opening 22, which according to FIG. 5 parallel to the nip line 7 of the delivery roller pair 5.6 has a greater width than transversely thereto. This initially takes into account the fact that the staple fiber strand 2 entering the air jet unit 3 has its greater width along the nip line 7. In the fiber conveying channel 9, the staple fiber strand 2 is guided along a fiber guiding surface 17, which has a deflection edge 23 on its way.
- the fiber guiding surface 17 can already have at least approximately its smallest width at an inlet edge 26 upstream of the deflecting edge 23.
- This smallest width should expediently be such that it corresponds to only two times to three times the diameter of the inlet opening 18 of the yarn withdrawal channel 14.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem von einem Lieferwalzenpaar an ein Luftdüsenaggregat gelieferten Stapelfaserverband, mit einem dem Lieferwalzenpaar nachgeordneten, eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweisenden Faserförderkanal, der eine mit einer Umlenkkante versehene, ansonsten im Wesentlichen ebene und im Wesentlichen parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares verlaufende Faserführungsfläche enthält, die in einer der Auslassöffnung nachfolgenden Wirbelkammer im Bereich einer Eintrittsöffnung eines Fadenabzugskanals mit einer einem Drallstopp dienenden Faserabgabekante endet.
- Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die
WO 02/24993 A2 - Je höher die Verzüge und die Spinngeschwindigkeiten sind, desto breiter wird der Stapelfaserver-band, der von dem Lieferwalzenpaar an das Luftdüsenaggregat gefördert wird. Mit zunehmender Breite des Stapelfaserverbandes wiederum wird es schwieriger, die zu verspinnenden Fasern ohne Masseschwankungen in das Luftdüsenaggregat einzuführen. Bei der bekannten Vorrichtung, bei welcher der Faserförderkanal einen weitgehend gleichbleibenden Querschnitt aufweist, hat es sich gezeigt, dass die Fasern teilweise an dem Fadenabzugskanal vorbeilaufen und dann auf Grund des im Luftdüsenaggregat herrschenden Unterdruckes im Nachhinein wieder eingesaugt werden. Dadurch entsteht kurzzeitig eine Anhäufung von Fasern, die zu einer nicht erwünschten Anhäufung von Dickstellen führt.
- Bei einer nicht gattungsgemäßen Vorrichtung nach der
EP 0 854 214 B1 ist es bekannt, den Faserförderkanal, ausgehend von seiner Einlassöffnung, trichterförmig zu verengen. Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch keine als Drallsperre dienende Faserabgabekante auf, sondern die Drallsperre wird auf der gesamten Länge des Faserförderkanals durch eine wendelförmige Faserführungsfläche gebildet. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Masseschwankungen weitgehend zu vermeiden und dadurch die Spinngeschwindigkeit bei ausreichender Fadenqualität zu erhöhen.
- Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Faserführungsfläche durch seitliche Begrenzungswände des Faserförderkanals zunehmend schmaler wird und spätestens an der Umlenkkante ihre kleinste Breite aufweist.
- Ausgehend von einer in etwa ovalen Einlassöffnung, dessen größere Breite parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares verläuft, verengt sich der Faserförderkanal relativ schnell, so dass bereits an der Umlenkkante der Faserführungsfläche die kleinste Breite erreicht wird. Diese Breite wird bis zur Faserabgabekante im Wesentlichen beibehalten und führt dazu, dass die zu verspinnenden Fasern weitgehend verlustfrei durch die Eintrittsöffnung in den Fadenabzugskanal gelangen. Dies führt nicht nur zu einer Erhöhung der Fadenqualität, sondern erlaubt auch wesentlich höhere Liefergeschwindigkeiten und Spinngeschwindigkeiten.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dadurch weiter ausgestaltet werden, dass die Faserführungsfläche bereits an einer der Umlenkkante vorgeordneten Einlasskante wenigstens annähernd ihre kleinste Breite aufweist. Diese kleinste Breite der Faserführungsfläche soll höchstens dem Dreifachen des Durchmessers der Eintrittsöffnung des Fadenabzugskanals entsprechen, vorzugsweise sogar nur höchstens dem Zweifachen dieses Durchmessers.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
- Es zeigen:
-
Figur 1 in etwa zehnfacher Vergrößerung einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, -
Figur 2 einen Querschnitt durch einen Düsenkörper des Luftdüsenaggregates längs der Schnittfläche II-II derFigur 1 , -
Figur 3 einen Axialschnitt längs der Schnittfläche III-III derFigur 1 , -
Figur 4 einen Axialschnitt ähnlichFigur 3 bei einer anders ausgestalteten Vorrichtung, -
Figur 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V derFigur 1 auf die Einlassöffnung des Faserförderkanals. - Die Vorrichtung nach
Figuren 1 bis 3 und5 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 erteilt wird. - Die Liefereinrichtung 1 enthält ein Lieferwalzenpaar 5,6, welches dem Luftdüsenaggregat 3 in geringem Abstand vorgeordnet ist und bei welchem 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 Düsenkörper 8 mit einem Faserförderkanal 9 und einer Wirbelkammer 10. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 10 durch Einblasen von Druckluft durch tangential in die Wirbelkammer 10 mündende Druckluftkanäle 11 eine Wirbelströmung. Die aus den Mündungen der Druckluftkanäle 11 austretende Druckluft wird über einen Abluftkanal 12 abgeführt, wobei dieser einen ringförmigen Querschnitt um ein spindelförmiges stationäres Bauteil 13 herum aufweist, das seinerseits einen Fadenabzugskanal 14 umschließt.
- Nach einer Auslassöffnung 15 des Faserförderkanals 9 ist als Drallsperre eine Faserabgabekante 16 einer Faserführungsfläche 17 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 14 im Bereich von dessen Eintrittsöffnung 18 angeordnet ist.
- Im Luftdüsenaggregat 3 werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten und so von der Auslassöffnung 15 des Faserförderkanals 9 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 14 geführt. Andererseits sind die Fasern aber im Bereich zwischen Faserförderkanal 9 und Fadenabzugskanal 14 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 radial hinweg getrieben werden. Die mit dem beschriebenen Verfahren 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.
- Dieser Fadenaufbau kommt nach einer modellhaften Erklärung dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere solche, deren nachlaufende Bereiche noch stromaufwärts im Faserförderkanal 9 gehalten werden, im Wesentlichen direkt in den Fadenabzugskanal 14 gelangen, dass aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Eingangsbereich des Faserzuführkanals 9 nicht mehr gehalten werden, durch die Wirbelbildung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogen und dann um den entstehenden Faden 4 gedreht werden. Jedenfalls sind Fasern zu einem gleichen Zeitpunkt sowohl im entstehenden Faden 4 eingebunden, wodurch sie durch den Fadenabzugskanal 14 gezogen werden, als auch der Wirbelströmung ausgesetzt, die sie zentrifugal, also von der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 hinweg, beschleunigt und in den Abluftkanal 12 abzieht. Die durch die Wirbelströmung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogenen Faserbereiche bilden einen in die Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 mündenden Faserwirbel, dessen längere Anteile sich spiralartig um das spindelförmige Bauteil 13 winden und in dieser Spirale entgegen der Kraft der Strömung im Abluftkanal 12 gegen die Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 gezogen werden.
- Gemäß dem in den genannten
Figuren 1 bis 3 und5 dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es pro Luftdüsenaggregat 3 insgesamt vier Druckluftkanäle 11, die jeweils in den Düsenkörper 8 eingearbeitet sind. Ein den Düsenkörper 8 radial umgebender Ringraum 19 ist in nicht dargestellter Weise an eine Druckluftquelle angeschlossen. Über in die Außenkontur eingearbeitete Aussparungen 20 des Düsenkörpers 8 gelangt die Druckluft dann von dem Ringraum 19 zu den einzelnen Druckluftkanälen 11. Nach außen hin ist der Ringraum 19 durch eine Wandung eines Gehäuses 21 abgedichtet. - Der Faserförderkanal 9 enthält eine Einlassöffnung 22, die gemäß
Figur 5 parallel zur Klemmlinie 7 des Lieferwalzenpaares 5,6 eine größere Breite hat als quer dazu. Damit ist zunächst dem Umstand Rechnung getragen, dass der in das Luftdüsenaggregat 3 einlaufende Stapelfaserverband 2 längs der Klemmlinie 7 seine größere Breite aufweist. Im Faserförderkanal 9 wird der Stapelfaserverband 2 längs einer Faserführungsfläche 17 geführt, die auf ihrem Wege eine Umlenkkante 23 aufweist. Dies führt bereits zur einer gewissen Auflockerung des geförderten Stapelfaserverbandes 2, bevor dieser nach seinem Austritt aus der Auslassöffnung 15 des Faserförderkanals 9 noch ein Stück über die Faserführungsfläche 17 läuft und unmittelbar vor der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 an einer so genannten Faserabgabekante 16 endet, die als Drallstopp wirkt. Dieser Drallstopp ist wichtig, damit die dem Faden 4 erteilte Drehung nicht bis zur Klemmlinie 7 des Lieferwalzenpaares 5,6 zurückläuft. - Damit der Stapelfaserverband 2 vor Erreichen der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 bereits ausreichend schmal und auf eine optimale Breite kondensiert ist, sind im Faserförderkanal 9, wie insbesondere aus
Figur 3 ersichtlich, seitliche Begrenzungswände 24 und 25 vorgesehen, wodurch die Faserführungsfläche 17 zunehmend schmaler wird und spätestens an der Umlenkkante 23 ihre kleinste Breite bereits aufweist. Durch diese Ausgestaltung lassen sich die dem eingangs erwähnten Stand der Technik anhaftenden nachteiligen Dickstellen weitgehend vermeiden, so dass auch höhere Spinn- und Liefergeschwindigkeiten möglich werden. - Aus einer Variante gemäß
Figur 4 ist ersichtlich, dass alternativ die Faserführungsfläche 17 bereits an einer der Umlenkkante 23 vorgeordneten Einlasskante 26 wenigstens annähernd ihre kleinste Breite aufweisen kann. Diese kleinste Breite sollte zweckmäßiger Weise so sein, dass sie lediglich dem Zweifachen bis Dreifachen des Durchmessers der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 entspricht.
Claims (4)
- Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens (4) aus einem von einem Lieferwalzenpaar (5, 6) an ein Luftdüsenaggregat (3) gelieferten Stapelfaserverband (2) mit einem dem Lieferwalzenpaar nachgeordneten, eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweisenden Faserförderkanal (9), der eine mit einer Umlenkkante versehene, ansonsten im Wesentlichen ebene und im Wesentlichen parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares verlaufende Faser-führungsfläche enthält, die in einer der Auslassöffnung nachfolgenden Wirbelkammer (10) im Bereich einer Eintrittsöffnung eines Fadenabzugskanals mit einer einem Drallstopp dienenden Faserabgabekante endet, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführungsfläche (17) durch seitliche Begrenzungswände (24,25) des Faserförderkanals (9) zunehmend schmaler wird und spätestens an der Umlenkkante (23) ihre kleinste Breite aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführungsfläche (17) bereits an einer der Umlenkkante (23) vorgeordneten Einlasskante (26) wenigstens annähernd ihre kleinste Breite aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste Breite der Faserführungsfläche (17) höchstens dem Dreifachen des Durchmessers der Eintrittsöffnung (18) des Fadenabzugskanals (14) entspricht.
- Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kleinste Breite der Faserführungsfläche (17) höchstens dem Zweifachen des Durchmessers der Eintrittsöffnung (18) des Fadenabzugskanals (14) entspricht.
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