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WO2007033717A1 - Air-jet unit for an air-jet spinning apparatus - Google Patents

Air-jet unit for an air-jet spinning apparatus Download PDF

Info

Publication number
WO2007033717A1
WO2007033717A1 PCT/EP2006/007095 EP2006007095W WO2007033717A1 WO 2007033717 A1 WO2007033717 A1 WO 2007033717A1 EP 2006007095 W EP2006007095 W EP 2006007095W WO 2007033717 A1 WO2007033717 A1 WO 2007033717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
air
inclination
compressed air
injection channels
injection
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/007095
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Gerd Stahlecker
Dr. Volker Jehle
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter Ag filed Critical Maschinenfabrik Rieter Ag
Priority to US12/067,256 priority Critical patent/US20080276594A1/en
Priority to JP2008530344A priority patent/JP2009509051A/en
Priority to EP06776298A priority patent/EP1926848A1/en
Publication of WO2007033717A1 publication Critical patent/WO2007033717A1/en

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/02—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by a fluid, e.g. air vortex
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11—Spinning by false-twisting
    • D01H1/115—Spinning by false-twisting using pneumatic means

Definitions

  • the invention relates to an air jet unit for an air jet spinning device for producing a spun yarn from a staple fiber composite, comprising a vortex chamber and a plurality of injection channels opening into the vortex chamber for supplying fluids, wherein at least two injection channels have a different inclination angle with respect to a parallels to the axis of the spun thread ,
  • the fibers of an untwisted staple fiber strand are given spin rotation by an air jet, which gives the finished thread its strength.
  • the staple fiber strand is guided into a vortex chamber, in which a rotating vortex flow prevails, which is usually generated by opening into the vortex chamber and acted upon by compressed air injection channels.
  • the compressed air injected into the vortex chamber must fulfill two functions. First, the compressed air must form a rotating vortex flow, which gives the fibers of the fed staple fiber strand its spin rotation. Second, the compressed air must flow into the swirl chamber, which at the inlet port of a fiber feed channel for the staple fiber strand creates a sufficiently great negative pressure through which the staple fiber strand is transported from the delivery line into the swirl chamber.
  • a disadvantage of the known Gutdusenaggregaten is that the angle of inclination of the injection channel must be set as a compromise between two conflicting requirements The smaller the angle of inclination, ie the more they approach a parallel to the axis of the spun yarn, the greater the negative pressure at the inlet opening of At the same time, however, the peripheral forces of the eddy current rotating about the axis of the staple fiber bundle decrease, and the spun thread has only a low strength.
  • the angle of inclination of the injection channel is chosen to be very large, ie close to 90 ° to the axis
  • the rotating eddy current generates a thread of high strength, but it comes to a reduced negative pressure at the inlet opening, which deteriorates the Ansaug the Lucasdusenaggregates and the fiber transport into the vortex chamber and Fadenb can smoke
  • a Beerdusenaggregat is also known in which a further injection channel is described for a fluid which is arranged coaxially to the axis of the spun yarn
  • This injection channel is used exclusively for supplying water into the vortex chamber, whereby the spun Fasermate ⁇ al moistened
  • the aim is to improve the strength of the spun yarn by the direct moistening during spinning and to be able to dispense with large humidifiers for the ambient air
  • the invention is based on the object to avoid the disadvantages mentioned and to provide a Heildusenaggregat, which has both a good twist distribution and a good intake behavior
  • the object is achieved in that at least two injection channels with different angles of inclination can be connected to at least one compressed air source
  • At least two injection channels with different angles of inclination which are all acted upon with compressed air, can advantageously influence the eddy current in the vortex chamber at least one, but advantageously several injection channels are arranged in position and angle of inclination so that ensures a good twist distribution of the fibers of the staple fiber
  • a relatively large angle of inclination and an opening of this injection channel that tapers tangentially into the vortex chamber are advantageous for ensuring good intake behavior and ensuring safe transport of the staple fiber strand from the pair of delivery rollers in the vortex chamber
  • at least one further injection channel acted upon with compressed air is provided, which has a smaller angle of inclination than the aforementioned injection channels for swirl distribution.
  • the injection channel with a smaller angle of inclination essentially causes the formation of a negative pressure at the inlet opening of the fiber feed channel.
  • the at least one injection channel for generating negative pressure has a different distance, in particular a smaller distance from the inlet opening than the injection channels for generating swirl. This proximity to the inlet opening enhances the formation of negative pressure.
  • At least one injection channel for compressed air has an inclination angle of less than 5 °, preferably even 0 °, that is, this injection channel should be substantially parallel to the axis of the spun yarn.
  • the injection channel it may be advantageous to arrange the injection channel so that its mouth is directed towards the center of the rotating vortex flow. It can be largely avoided as a disturbance of the rotation of the vortex flow.
  • the turbulence can be adjusted accordingly, for example by selecting the number and the diameter of the injection channels.
  • At least two injection channels with different angles of inclination to separately controllable compressed air sources can be connected. Due to the separately controllable compressed air sources, the pressure and or the flow rate of the air through the different injection channels can be changed during the spinning process. As a result, a helical vortex flow having a variable pitch in the vortex chamber can be generated in an advantageous manner with the compressed air flowing out of the injection channels. It is advantageous that the vortex flow is helical with a pitch that matches the take-off speed of the spun yarn and its rotation. Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment.
  • FIG. 1 shows, in a high magnification, an axial section through an air jet unit of an air jet spinning device
  • FIG. 2 shows a view cut along the sectional surface H-II of the air jet unit from FIG. 1.
  • the air jet spinning device includes a delivery device 1 for feeding a staple fiber strand 2 to be spun and an air jet unit 3 in which the staple fiber strand 2 is given the rotation required to spin a thread 4.
  • the delivery device 1 includes a pair of delivery rollers 5, 6, which is upstream of the air nozzle unit 3 at a small distance and in which it may be the output rollers of a drafting system, not otherwise shown.
  • 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 Faserzu Switzerland 8 and a substantially hollow cylindrical vortex chamber 9.
  • a fluid means generates in the vortex chamber 9 by blowing compressed air through opening into the vortex chamber 9 injection channels 10 a vortex flow.
  • the injection channels 10 start from an annular space 1 1, which is supplied by a compressed air source 12 shown as a supply line with compressed air.
  • the inflow direction of the compressed air is designated C.
  • the injection channels 10 have an angle of inclination ⁇ with respect to a parallel line 13 to the axis of the spun thread 4, which is advantageously between 30 ° and 90 °.
  • the injection channels 10 - as can be seen in Figure 2 - tangential in the vortex chamber 9, whereby a rotating vortex flow is formed.
  • injection channels 10 which run skew in space are projected into the plane of the drawing in each case for reasons of clarity in FIGS. 1 and 2.
  • the emerging from the injection channels 10 compressed air is discharged through an exhaust duct 14 which surrounds a spindle-shaped member 15 in an annular manner.
  • a thread withdrawal channel 16 is arranged in the spindle-shaped member 15 in an annular manner.
  • a thread withdrawal channel 16 is arranged in the end region of the fiber feed channel 8 .
  • an edge 17 of a fiber guide surface 18 is arranged as a Drailerperre, which is eccentric to the yarn withdrawal channel 16 in the region of the inlet opening 19.
  • the fibers to be spun are held on the one hand in the staple fiber structure 2 and thus guided by the fiber feed channel 8 substantially without rotation in the yarn withdrawal channel 16.
  • the fibers are exposed to the action of the swirling flow through which they or at least their end regions are radially driven away from the inlet opening 19 of the yarn withdrawal channel 16.
  • the threads 4 so produced therefore exhibit a core of substantially longitudinally extending fibers or fiber portions without substantial rotation and an outer portion in which the fibers or fiber portions are rotated about the core.
  • the rotation of the vortex flow in the vortex chamber 9 is influenced by the inclination angle ⁇ of the injection channels 10.
  • the negative pressure at the inlet opening 20 ensures a transport of the staple fiber strand 2 from the nip line 7 of the delivery roller pair 5, 6 in the vortex chamber 9.
  • the amount of negative pressure at the inlet port 20 can also be influenced by the inclination angle ⁇ of the injection channels 10, namely the lower the pressure is, the higher the smaller the inclination angle ⁇ is. In the case of the air nozzle units 3 known in the prior art, all injection channels acted upon with compressed air were always arranged at the same angle of inclination ⁇ .
  • the injection channels 21 start from an annular space 22 and open at a smaller angle of inclination than the injection channels 10 in the swirl chamber 9.
  • the injection channels 21 shown in Figure 1 have an inclination angle of 0 °, ie they are parallel to the axis of the spun yarn 4th
  • the annular space 22 is in turn supplied by a simplified illustrated as a supply air pressure source 23 in the inflow direction D with compressed air.
  • the turbulence in the vortex chamber 9 can be optimally adapted to the desired properties since now the rotation of the vortex flow and the negative pressure arising at the inlet opening 20 can be influenced separately. It is thus possible with the compressed air flowing from the injection channels 10 and 21 to generate a helical vortex flow with a variable pitch in the vortex chamber.
  • the separate influencing of the turbulent flow through the various injection channels 10 and 21 is better, the smaller the distance of the entry point of the injection channels 21 in the vortex chamber 9 from the inlet port 20, that is, the further - seen in the fiber transport direction - upstream of the injection channels 21st are arranged.
  • a smaller distance between the injection channels 21 and the inlet opening 20 makes it possible to achieve a higher negative pressure at the inlet opening 20 with a smaller air throughput.
  • the compressed air source 12 and the compressed air 23 in such a way that the parameters of the incoming compressed air, such as, for example, air pressure or air quantity, can be regulated separately during the spinning process. It is thus possible in an advantageous manner to adapt the turbulent flow in the vortex chamber 9 to changing parameters of the staple fiber strand 2 to be spun. It may, for example, be advantageous if, during the spinning process, the delivery speed in the direction A and the thread withdrawal speed in the direction B are increased, at the same time increasing the air pressure of the compressed air flowing through the injection channels 21, thereby, for example, the air velocity in the fiber feed channel of the increased speed of the staple fiber strand 2 adapt.
  • the air nozzle unit 3 shown thus has the great advantage of a very variable usability.
  • the number of injection channels 10 and 21 shown is only an example and can be varied depending on the requirement.

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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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Abstract

An air-jet unit (3) for an air-jet spinning apparatus for producing a spun thread (4) from a staple fibre composite (2) contains a swirl chamber (9) and a plurality of injection ducts (10, 21) which open into the swirl chamber for feeding fluids. At least two injection ducts are provided which have a different angle of inclination with respect to a parallel line to the axis of the spun thread. At least two injection ducts having different angles of inclination can be connected to at least one compressed-air source. The injection ducts having different angles of inclination can preferably be connected to compressed-air sources which can be regulated separately.

Description

Luftdüsenaggreqat für eine Luftdüsenspinnvorrichtunq Air jet unit for an air jet spinning device
Die Erfindung betrifft ein Luftdüsenaggregat für eine Luftdüsenspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, mit einer Wirbelkammer und mehreren, in die Wirbelkammer mündenden Injektionskanälen zum Zuführen von Fluiden, wobei wenigstens zwei Injektionskanäle einen unterschiedlichen Neigungswinkel gegenüber einer Parallelen zu der Achse des ersponnenen Fadens aufweisen.The invention relates to an air jet unit for an air jet spinning device for producing a spun yarn from a staple fiber composite, comprising a vortex chamber and a plurality of injection channels opening into the vortex chamber for supplying fluids, wherein at least two injection channels have a different inclination angle with respect to a parallels to the axis of the spun thread ,
Bei Luftdüsenspinnvorrichtungen wird den Fasern eines ungedreht zugeführten Stapelfaserverbandes durch eine Luftdüse eine Spinndrehung erteilt, die dem fertigen Faden seine Festigkeit verleiht. Hierzu wird der Stapelfaserverband in eine Wirbelkammer geführt, in der eine rotierende Wirbelströmung vorherrscht, die üblicherweise durch in die Wirbelkammer mündende und mit Druckluft beaufschlagte Injektionskanäle erzeugt wird.In air jet spinning devices, the fibers of an untwisted staple fiber strand are given spin rotation by an air jet, which gives the finished thread its strength. For this purpose, the staple fiber strand is guided into a vortex chamber, in which a rotating vortex flow prevails, which is usually generated by opening into the vortex chamber and acted upon by compressed air injection channels.
Es ist bekannt, beispielsweise aus der DE 41 22 216 A1 , mehrere Injektionskanäle in der Umfangswand der Wirbelkammer anzuordnen. Bei den bekannten Luftdüsenaggregaten haben stets alle Injektionskanäle für Druckluft dieselben Neigungswinkel gegenüber einer Parallelen zur Achse des gesponnenen Fadens. Die Injektionskanäle werden üblicherweise von einer gemeinsamen Druckluftquelle über einen Ringkanal mit Druckluft versorgt.It is known, for example from DE 41 22 216 A1, to arrange a plurality of injection channels in the peripheral wall of the vortex chamber. In the known air nozzle units, all injection channels for compressed air always have the same angle of inclination with respect to a parallel to the axis of the spun thread. The injection channels are usually supplied by a common compressed air source via a ring channel with compressed air.
Es ist weiterhin bekannt, dass die in die Wirbelkammer injizierte Druckluft zwei Funktionen erfüllen muss. Erstens muss die Druckluft eine rotierende Wirbelströmung bilden, die den Fasern des zugeführten Stapelfaserverbandes ihre Spinndrehung erteilt. Zweitens muss die Druckluft so in die Wirbelkammer einströmen, das an der Einlassöffnung eines Faserzuführkanals für den Stapelfaserverband ein genügend großer Unterdruck entsteht, durch den der Stapelfaserverband von der Lieferklemmlinie in die Wirbelkammer transportiert wird. Nachteil bei den bekannten Luftdusenaggregaten ist, dass der Neigungswinkel der Injektionskanaie als Kompromiss zwischen zwei widerspruchlichen Anforderungen festgelegt werden muss Je kleiner der Neigungswinkel ist, d h je mehr sie sich einer Parallelen zur Achse des ersponnenen Fadens annähern, desto großer ist der Unterdruck an der Einlassoffnung des Faserzufuhrkanals und umso besser ist die Faserubernahme von dem Lieferwalzenpaar Gleichzeitig nehmen jedoch die den Stapelfaserverband um seine Achse drehenden Umfangskrafte der Wirbelstromung ab, und der ersponnene Faden hat nur noch eine geringe Festigkeit Wird der Neigungswinkel der Injektionskanaie sehr groß gewählt, d h nahe 90° zur Achse des ersponnenen Fadens, so erzeugt zwar die rotierende Wirbelstromung einen Faden hoher Festigkeit, allerdings kommt es zu einem verringerten Unterdruck an der Einlassoffnung, was das Ansaugverhalten des Luftdusenaggregates und den Fasertransport in die Wirbelkammer verschlechtert und zu Fadenbruchen fuhren kannIt is also known that the compressed air injected into the vortex chamber must fulfill two functions. First, the compressed air must form a rotating vortex flow, which gives the fibers of the fed staple fiber strand its spin rotation. Second, the compressed air must flow into the swirl chamber, which at the inlet port of a fiber feed channel for the staple fiber strand creates a sufficiently great negative pressure through which the staple fiber strand is transported from the delivery line into the swirl chamber. A disadvantage of the known Luftdusenaggregaten is that the angle of inclination of the injection channel must be set as a compromise between two conflicting requirements The smaller the angle of inclination, ie the more they approach a parallel to the axis of the spun yarn, the greater the negative pressure at the inlet opening of At the same time, however, the peripheral forces of the eddy current rotating about the axis of the staple fiber bundle decrease, and the spun thread has only a low strength. If the angle of inclination of the injection channel is chosen to be very large, ie close to 90 ° to the axis Although the rotating eddy current generates a thread of high strength, but it comes to a reduced negative pressure at the inlet opening, which deteriorates the Ansaugverhalten the Luftdusenaggregates and the fiber transport into the vortex chamber and Fadenb can smoke
Aus der DE 41 22 216 A1 ist außerdem ein Luftdusenaggregat bekannt, bei dem ein weiterer Injektionskanal für ein Fluid beschrieben ist, der koaxial zur Achse des ersponnenen Fadens angeordnet ist Dieser Injektionskanal dient ausschließlich zum Zufuhren von Wasser in die Wirbelkammer, wodurch das versponnene Fasermateπal befeuchtet wird Ziel ist, die Festigkeit des ersponnenen Fadens durch die direkte Befeuchtung beim Spinnen zu verbessern und auf große Luftbefeuchter für die Umgebungsluft verzichten zu könnenFrom DE 41 22 216 A1 a Luftdusenaggregat is also known in which a further injection channel is described for a fluid which is arranged coaxially to the axis of the spun yarn This injection channel is used exclusively for supplying water into the vortex chamber, whereby the spun Fasermateπal moistened The aim is to improve the strength of the spun yarn by the direct moistening during spinning and to be able to dispense with large humidifiers for the ambient air
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Luftdusenaggregat zu schaffen, das sowohl eine gute Drallerteilung als auch ein gutes Ansaugverhalten besitztThe invention is based on the object to avoid the disadvantages mentioned and to provide a Luftdusenaggregat, which has both a good twist distribution and a good intake behavior
Die Aufgabe wird dadurch gelost, dass wenigstens zwei Injektionskanaie mit unterschiedlichen Neigungswinkeln an wenigstens eine Druckluftquelle anschließbar sindThe object is achieved in that at least two injection channels with different angles of inclination can be connected to at least one compressed air source
Durch wenigstens zwei Injektionskanaie mit unterschiedlichen Neigungswinkeln, die alle mit Druckluft beaufschlagt werden, lasst sich in vorteilhafter Weise die Wirbelstromung in der Wirbelkammer beeinflussen Wenigstens eine, vorteilhafterweise aber mehrere Injektionskanaie werden in Position und Neigungswinkel so angeordnet, dass eine gute Drallerteilung der Fasern des Stapelfaserverbandes gewährleistet ist und ein Faden hoher Festigkeit entsteht Hierfür ist insbesondere ein relativ großer Neigungswinkel und eine tangential in die Wirbelkammer mundende Öffnung dieser Injektionskanaie vorteilhaft Zur Sicherstellung eines guten Ansaugverhaltens und zur Gewährleistung eines sicheren Transportes des Stapelfaserverbandes vom Lieferwalzenpaar in die Wirbelkammer ist wenigstens ein weiterer mit Druckluft beaufschlagter Injektionskanal vorgesehen, der einen geringeren Neigungswinkel als die vorgenannten Injektionskanäle zur Drallerteilung aufweist. Der Injektionskanal mit geringerem Neigungswinkel bewirkt im Wesentlichen das Entstehen eines Unterdruckes an der Einlassöffnung des Faserzuführkanals.By at least two injection channels with different angles of inclination, which are all acted upon with compressed air, can advantageously influence the eddy current in the vortex chamber at least one, but advantageously several injection channels are arranged in position and angle of inclination so that ensures a good twist distribution of the fibers of the staple fiber In particular, a relatively large angle of inclination and an opening of this injection channel that tapers tangentially into the vortex chamber are advantageous for ensuring good intake behavior and ensuring safe transport of the staple fiber strand from the pair of delivery rollers in the vortex chamber, at least one further injection channel acted upon with compressed air is provided, which has a smaller angle of inclination than the aforementioned injection channels for swirl distribution. The injection channel with a smaller angle of inclination essentially causes the formation of a negative pressure at the inlet opening of the fiber feed channel.
Es kann vorteilhaft sein, dass der wenigstens eine Injektionskanal zur Unterdruckerzeugung einen anderen Abstand, insbesondere einen geringeren Abstand von der Einlassöffnung als die Injektionskanäle zur Drallerzeugung aufweist. Durch diese Nähe zur Einlassöffnung wird die Unterdruckbildung verstärkt.It may be advantageous that the at least one injection channel for generating negative pressure has a different distance, in particular a smaller distance from the inlet opening than the injection channels for generating swirl. This proximity to the inlet opening enhances the formation of negative pressure.
Für ein besonders gutes Ansaugverhalten der Luftdüse ist es vorteilhaft, dass wenigstens ein Injektionskanal für Druckluft einen Neigungswinkel von weniger als 5°, vorzugsweise sogar von 0° aufweist, das heißt dieser Injektionskanal sollte im Wesentlichen parallel zu der Achse des ersponnenen Fadens verlaufen.For a particularly good intake behavior of the air nozzle, it is advantageous that at least one injection channel for compressed air has an inclination angle of less than 5 °, preferably even 0 °, that is, this injection channel should be substantially parallel to the axis of the spun yarn.
In Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteiihaft sein, den Injektionskanal so anzuordnen, dass seine Mündung auf das Zentrum der rotierenden Wirbelströmung gerichtet ist. Es kann so eine Störung der Rotation der Wirbelströmung weitgehend vermieden werden.In an embodiment of the invention, it may be advantageous to arrange the injection channel so that its mouth is directed towards the center of the rotating vortex flow. It can be largely avoided as a disturbance of the rotation of the vortex flow.
Es kann vorgesehen sein, alle Injektionskanäle an einer gemeinsamen Druckluftquelle anzuschließen. In diesem Falle kann die Wirbelströmung beispielsweise durch die Auswahl der Anzahl und der Durchmesser der Injektionskanäle entsprechend eingestellt werden.It can be provided to connect all injection channels to a common compressed air source. In this case, the turbulence can be adjusted accordingly, for example by selecting the number and the diameter of the injection channels.
In Ausgestaltung der Erfindung ist es jedoch vorteilhaft, dass wenigstens zwei Injektionskanäle mit unterschiedlichen Neigungswinkeln an getrennt regelbare Druckluftquellen anschließbar sind. Durch die getrennt regelbaren Druckluftquellen kann der Druck und oder die Durchflussmenge der Luft durch die unterschiedlichen Injektionskanäle während des Spinnvorganges verändert werden. Hierdurch lässt sich in vorteilhafter Weise mit der aus den Injektionskanälen strömenden Druckluft eine schraubenlinienförmige Wirbelströmung mit veränderbarer Steigung in der Wirbelkammer erzeugen. Es ist vorteilhaft, dass die Wirbelströmung schraubenlinienförmig mit einer Steigung verläuft, die an die Abzugsgeschwindigkeit des gesponnenen Fadens und an seine Drehung angepasst ist. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.In an embodiment of the invention, however, it is advantageous that at least two injection channels with different angles of inclination to separately controllable compressed air sources can be connected. Due to the separately controllable compressed air sources, the pressure and or the flow rate of the air through the different injection channels can be changed during the spinning process. As a result, a helical vortex flow having a variable pitch in the vortex chamber can be generated in an advantageous manner with the compressed air flowing out of the injection channels. It is advantageous that the vortex flow is helical with a pitch that matches the take-off speed of the spun yarn and its rotation. Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 in starker Vergrößerung einen Axialschnitt durch ein Luftdüsenaggregat einer Luftdüsenspinnvorrichtung,FIG. 1 shows, in a high magnification, an axial section through an air jet unit of an air jet spinning device,
Figur 2 eine entlang der Schnittfläche H-Il geschnittene Ansicht des Luftdüsenaggregates aus Figur 1.FIG. 2 shows a view cut along the sectional surface H-II of the air jet unit from FIG. 1.
Die Luftdüsenspinnvorrichtung nach den Figuren 1 und 2 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.The air jet spinning device according to FIGS. 1 and 2 includes a delivery device 1 for feeding a staple fiber strand 2 to be spun and an air jet unit 3 in which the staple fiber strand 2 is given the rotation required to spin a thread 4.
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.The delivery device 1 includes a pair of delivery rollers 5, 6, which is upstream of the air nozzle unit 3 at a small distance and in which it may be the output rollers of a drafting system, not otherwise shown. Such a drafting system warps in a known manner a fed sliver or a roving to a staple fiber strand 2 of the desired fineness. However, 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.
Das Luftdüsenaggregat 3 enthält unter anderem einen Faserzuführkanal 8 und eine im Wesentlichen hohlzylindriscnen Wirbelkammer 9. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 9 durch Einblasen von Druckluft durch in die Wirbelkammer 9 mündende Injektionskanäle 10 eine Wirbelströmung. Die Injektionskanäle 10 gehen von einem Ringraum 1 1 aus, der von einer als Zuleitung dargestellten Druckluftquelle 12 mit Druckluft versorgt wird. Die Zuströmrichtung der Druckluft ist mit C bezeichnet. Die Injektionskanäle 10 weisen einen Neigungswinkel α gegenüber einer Parallelen 13 zu der Achse des ersponnenen Fadens 4 auf, der vorteilhafterweise zwischen 30° und 90° beträgt. Außerdem münden die Injektionskanäle 10 - wie in Figur 2 zu erkennen - tangential in die Wirbelkammer 9, wodurch eine rotierende Wirbelströmung entsteht. Es sei hier angemerkt, dass die windschief im Raum verlaufenden Injektionskanäle 10 aus Gründen der klareren Darstellung in den Figuren 1 und 2 jeweils in die Zeichenebene hineinprojiziert sind. Die aus den Injektionskanäle 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 Faserzuführkanals 8 ist als Drailsperre eine Kante 17 einer Faserführungsfläche 18 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 16 im Bereich von dessen Eintrittsöffnung 19 liegt.The air jet unit 3 contains inter alia a Faserzuführkanal 8 and a substantially hollow cylindrical vortex chamber 9. A fluid means generates in the vortex chamber 9 by blowing compressed air through opening into the vortex chamber 9 injection channels 10 a vortex flow. The injection channels 10 start from an annular space 1 1, which is supplied by a compressed air source 12 shown as a supply line with compressed air. The inflow direction of the compressed air is designated C. The injection channels 10 have an angle of inclination α with respect to a parallel line 13 to the axis of the spun thread 4, which is advantageously between 30 ° and 90 °. In addition, the injection channels 10 - as can be seen in Figure 2 - tangential in the vortex chamber 9, whereby a rotating vortex flow is formed. It should be noted here that the injection channels 10 which run skew in space are projected into the plane of the drawing in each case for reasons of clarity in FIGS. 1 and 2. The emerging from the injection channels 10 compressed air is discharged through an exhaust duct 14 which surrounds a spindle-shaped member 15 in an annular manner. In the spindle-shaped member 15, a thread withdrawal channel 16 is arranged. In the end region of the fiber feed channel 8 is an edge 17 of a fiber guide surface 18 is arranged as a Drailerperre, which is eccentric to the yarn withdrawal channel 16 in the region of the inlet opening 19.
Im Luftdüsenaggregat 3 werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 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 die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Eintrittsöffnung 19 des Fadenabzugskanals 16 radial hinweggetrieben 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.In the air jet unit 3, the fibers to be spun are held on the one hand in the staple fiber structure 2 and thus guided by the fiber feed channel 8 substantially without rotation in the yarn withdrawal channel 16. On the other hand, in the area between the fiber feed channel 8 and the thread withdrawal channel 16, the fibers are exposed to the action of the swirling flow through which they or at least their end regions are radially driven away from the inlet opening 19 of the yarn withdrawal channel 16. The threads 4 so produced therefore exhibit a core of substantially longitudinally extending fibers or fiber portions without substantial rotation and an outer portion in which the fibers or fiber portions are rotated about the core.
Die Rotation der Wirbelströmung in der Wirbelkammer 9 wird durch den Neigungswinkel α der Injektionskanäle 10 beeinflusst. Je größer der Neigungswinkel α ist, umso stärker ist die Rotation der Wirbelströmung und umso höher ist die Festigkeit des ersponnenen Fadens 4.The rotation of the vortex flow in the vortex chamber 9 is influenced by the inclination angle α of the injection channels 10. The larger the inclination angle α, the stronger the rotation of the swirling flow and the higher the strength of the spun yarn 4.
Zum störungsfreien Betrieb des Luftdüsenaggregates 3 ist es jedoch erforderlich, dass an der Einlassöffnung 20 des Faserzuführkanals 8 ein ausreichend hoher Unterdruck vorliegt. Der Unterdruck an der Einlassöffnung 20 sorgt für einen Transport des Stapelfaserverbandes 2 von der Klemmlinie 7 des Lieferwalzenpaares 5, 6 in die Wirbelkammer 9. Die Höhe des Unterdruckes an der Einlassöffnung 20 lässt sich ebenfalls durch den Neigungswinkel α der Injektionskanäle 10 beeinflussen, und zwar ist der Unterdruck umso höher, je kleiner der Neigungswinkel α ist. Bei den im Stand der Technik bekannten Luftdüsenaggregate 3 waren stets alle mit Druckluft beaufschlagten Injektionskanäle unter dem gleichen Neigungswinkel α angeordnet. Dieser Neigungswinkel α musste in nachteiliger Weise als Kompromiss zwischen den beiden vorgenannten widersprüchlichen Anforderungen festgelegt werden. Bei dem Luftdüsenaggregat 3 gemäß der vorliegenden Erfindung sind nun zwei weitere Injektionskanäle 21 für Druckluft vorgesehen. Die Injektionskanäle 21 gehen von einem Ringraum 22 aus und münden unter einem kleineren Neigungswinkel als die Injektionskanäle 10 in die Wirbelkammer 9. Die in Figur 1 dargestellten Injektionskanäle 21 weisen einen Neigungswinkel von 0° auf, d.h. sie verlaufen parallel zur Achse des gesponnenen Fadens 4. Der Ringraum 22 wird wiederum von einer vereinfacht als Zuleitung dargestellten Druckluftquelle 23 in Zuströmrichtung D mit Druckluft versorgt.For trouble-free operation of the air nozzle unit 3, however, it is necessary for a sufficiently high negative pressure to be present at the inlet opening 20 of the fiber feed channel 8. The negative pressure at the inlet opening 20 ensures a transport of the staple fiber strand 2 from the nip line 7 of the delivery roller pair 5, 6 in the vortex chamber 9. The amount of negative pressure at the inlet port 20 can also be influenced by the inclination angle α of the injection channels 10, namely the lower the pressure is, the higher the smaller the inclination angle α is. In the case of the air nozzle units 3 known in the prior art, all injection channels acted upon with compressed air were always arranged at the same angle of inclination α. This angle of inclination α had to be determined adversely as a compromise between the two above-mentioned contradictory requirements. In the air jet unit 3 according to the present invention, two further injection channels 21 are now provided for compressed air. The injection channels 21 start from an annular space 22 and open at a smaller angle of inclination than the injection channels 10 in the swirl chamber 9. The injection channels 21 shown in Figure 1 have an inclination angle of 0 °, ie they are parallel to the axis of the spun yarn 4th The annular space 22 is in turn supplied by a simplified illustrated as a supply air pressure source 23 in the inflow direction D with compressed air.
Durch das Vorhandensein von Injektionskanälen 10 und 21 mit unterschiedlichen Neigungswinkeln α kann in vorteilhafter Weise die Wirbelströmung in der Wirbelkammer 9 optimal an die gewünschten Eigenschaften angepasst werden, da sich jetzt Rotation der Wirbelströmung und der an der Einlassöffnung 20 entstehende Unterdruck getrennt beeinflussen lassen. Es lässt sich so mit der aus den Injektionskanälen 10 und 21 strömenden Druckluft eine schraubenlinienförmige Wirbelströmung mit veränderbarer Steigung in der Wirbelkammer erzeugen.By virtue of the presence of injection channels 10 and 21 with different angles of inclination α, the turbulence in the vortex chamber 9 can be optimally adapted to the desired properties since now the rotation of the vortex flow and the negative pressure arising at the inlet opening 20 can be influenced separately. It is thus possible with the compressed air flowing from the injection channels 10 and 21 to generate a helical vortex flow with a variable pitch in the vortex chamber.
Die getrennte Beeinflussung der Wirbelströmung durch die verschiedenen Injektionskanäle 10 und 21 ist umso besser möglich, je kleiner der Abstand der Eintrittsstelle der Injektionskanäle 21 in die Wirbelkammer 9 von der Einlassöffnung 20 ist, das heißt, je weiter - in Fasertransportrichtung gesehen - stromaufwärts die Injektionskanäle 21 angeordnet sind. Durch einen geringeren Abstand der Injektionskanäle 21 zu der Einlassöffnung 20 lässt sich bei geringerem Luftdurchsatz ein höherer Unterdruck an der Einlassöffnung 20 erreichen.The separate influencing of the turbulent flow through the various injection channels 10 and 21 is better, the smaller the distance of the entry point of the injection channels 21 in the vortex chamber 9 from the inlet port 20, that is, the further - seen in the fiber transport direction - upstream of the injection channels 21st are arranged. A smaller distance between the injection channels 21 and the inlet opening 20 makes it possible to achieve a higher negative pressure at the inlet opening 20 with a smaller air throughput.
Es ist besonders vorteilhaft, die Druckluftquelle 12 und die Druckluft 23 so auszugestalten, dass die Parameter der einströmenden Druckluft, wie beispielsweise Luftdruck oder Luftmenge, während des Spinnvorgangs getrennt regelbar sind. Es ist so in vorteilhafter Weise möglich die Wirbelströmung in der Wirbelkammer 9 an sich ändernde Parameter des zu verspinnenden Stapelfaserverbandes 2 anzupassen. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn während des Spinnvorganges die Liefergeschwindigkeit in Richtung A und die Fadenabzugsgeschwindigkeit in Richtung B erhöht werden, gleichzeitig den Luftdruck der durch die Injektionskanäle 21 einströmenden Druckluft zu erhöhen, um dadurch beispielsweise die Luftgeschwindigkeit in dem Faserzuführkanal der erhöhten Geschwindigkeit des Stapelfaserverbandes 2 anzupassen. Das gezeigte Luftdüsenaggregat 3 weist also den großen Vorteil einer sehr variablen Verwendbarkeit auf. Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die gezeigte Anzahl der Injektionskanäle 10 und 21 nur beispielhaft ist und je nach Anforderung variiert werden kann. It is particularly advantageous to design the compressed air source 12 and the compressed air 23 in such a way that the parameters of the incoming compressed air, such as, for example, air pressure or air quantity, can be regulated separately during the spinning process. It is thus possible in an advantageous manner to adapt the turbulent flow in the vortex chamber 9 to changing parameters of the staple fiber strand 2 to be spun. It may, for example, be advantageous if, during the spinning process, the delivery speed in the direction A and the thread withdrawal speed in the direction B are increased, at the same time increasing the air pressure of the compressed air flowing through the injection channels 21, thereby, for example, the air velocity in the fiber feed channel of the increased speed of the staple fiber strand 2 adapt. The air nozzle unit 3 shown thus has the great advantage of a very variable usability. Finally, it should be noted that the number of injection channels 10 and 21 shown is only an example and can be varied depending on the requirement.

Claims

Patentansprüche claims
1. Luftdϋsenaggregat (3) für eine Luftdüseπspinnvorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens (4) aus einem Stapelfaserverband (2), mit einer Wirbelkammer (9) und mehreren, in die Wirbelkammer (9) mündenden Injektionskanälen zum Zuführen von Fluiden, wobei wenigstens zwei Injektionskanäle (10, 21) einen unterschiedlichen Neigungswinkel (α) gegenüber einer Parallelen zu der Achse des ersponnenen Fadens (4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Injektionskanäle (10, 21) mit unterschiedlichen Neigungswinkeln (α) an wenigstens eine Druckluftquelle (12; 23) anschließbar sind.An air nozzle assembly (3) for an air jet spinning apparatus for producing a spun yarn (4) from a staple fiber composite (2), comprising a swirl chamber (9) and a plurality of injection channels opening into the swirl chamber (9) for supplying fluids, wherein at least two injection channels (10, 21) have a different angle of inclination (α) with respect to a line parallel to the axis of the spun thread (4), characterized in that at least two injection channels (10, 21) with different angles of inclination (α) are applied to at least one compressed air source (12; 23) can be connected.
2. Luftdüsenaggregat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Injektionskanäle (10, 21) mit unterschiedlichen Neigungswinkeln (α) an getrennt regelbare Druckluftquellen (12, 23) anschließbar sind.2. Air jet unit according to claim 1, characterized in that at least two injection channels (10, 21) with different inclination angles (α) to separately controllable compressed air sources (12, 23) are connectable.
3. Luftdüsenaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Injektionskanal (21 ) einen anderen Abstand, insbesondere einen geringeren Abstand zur Einlassöffnung (20) eines Faserzuführkanals (8) aufweist.3. Air jet unit according to claim 1 or 2, characterized in that at least one injection channel (21) has a different distance, in particular a smaller distance from the inlet opening (20) of a fiber feed channel (8).
4. Luftdüsenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass wenigstens ein Injektionskanal (21 ) für Druckluft einen Neigungswinkel (α) von weniger als 5° aufweist.4. Air jet unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that that at least one injection channel (21) for compressed air has an inclination angle (α) of less than 5 °.
5. Luftdüsenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Injektionskanal (21 ) für Druckluft einen Neigungswinkel (α) von 0° aufweist.5. Air nozzle unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least one injection channel (21) for compressed air has an inclination angle (α) of 0 °.
6. Luftdüsenaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mit der aus den Injektionskanälen (10, 21 ) strömenden Druckluft eine schraubenlinienförmige Wirbelströmung mit veränderbarer Steigung in der Wirbelkammer (9) erzeugbar ist. 6. Air jet unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that with the from the injection channels (10, 21) flowing compressed air, a helical vortex flow with variable pitch in the vortex chamber (9) can be generated.
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